De kobolthydroxid är det generiska namnet för alla föreningar där koboltkatjoner och OH-anjonen deltar-. Alla är oorganiska till sin natur och har den kemiska formeln Co (OH)n, där n är lika med valensen eller den positiva laddningen för koboltmetallcentret.
Eftersom kobolt är en övergångsmetall med halvfulla atomorbitaler, reflekterar hydroxiderna av någon elektronisk mekanism intensiva färger på grund av Co-O-interaktioner. Dessa färger, liksom strukturerna, är mycket beroende av deras laddning och av de anjoniska arter som konkurrerar med OH-.
Färger och strukturer är inte desamma för Co (OH)två, Co (OH)3 eller för CoO (OH). Kemien bakom alla dessa föreningar är avsedd för syntes av material som appliceras på katalys.
Å andra sidan, även om de kan vara komplexa, börjar bildandet av en stor del av dem från en grundläggande miljö. som levereras av den starka basen NaOH. Följaktligen kan olika kemiska förhållanden oxidera kobolt eller syre..
Artikelindex
Vilka är strukturerna för kobolthydroxid? Dess allmänna formel Co (OH)n tolkas joniskt enligt följande: i ett kristallgitter ockuperat av ett antal Con+, det kommer att vara n gånger den mängd OH-anjoner- interagerar med dem elektrostatiskt. Således för Co (OH)två det kommer att finnas två OH- för varje Co-katjontvå+.
Men detta räcker inte för att förutsäga vilket kristallint system dessa joner kommer att anta. Genom att resonera med coulombiska krafter har Co3+ attraherar starkare OH- jämfört med Cotvå+.
Detta faktum gör att avstånden eller Co-OH-bindningen (även med sin höga joniska karaktär) förkortas. Dessutom, eftersom interaktionerna är starkare, kommer elektronerna i de yttre skalen av Co3+ de genomgår en energisk förändring som tvingar dem att absorbera fotoner med olika våglängder (det fasta mörkret).
Detta tillvägagångssätt är dock otillräckligt för att klargöra fenomenet färgförändring beroende på struktur..
Detsamma gäller för koboltoxihydroxid. Dess formel CoO OH tolkas som en Co-katjon3+ interagerar med en oxidanjon, Otvå-, och en OH-. Denna förening representerar basen för syntetisering av en blandad koboltoxid: Co3ELLER4 [CoO · CotvåELLER3].
Kobolthydroxider kan också visualiseras, om än mindre exakt, som enskilda molekyler. Co (OH)två kan sedan ritas som en linjär OH-Co-OH-molekyl, och Co (OH)3 som en platt triangel.
Med avseende på CoO (OH) skulle dess molekyl från detta tillvägagångssätt dras som O = Co-OH. Anion Otvå- bildar en dubbelbindning med koboltatomen och en annan enkelbindning med OH-.
Interaktionerna mellan dessa molekyler är emellertid inte tillräckligt starka för att "beväpna" de komplexa strukturerna för dessa hydroxider. Till exempel Co (OH)två kan bilda två polymera strukturer: alfa och beta.
Båda är laminära men med olika ordningar på enheterna, och de kan också intercalera små anjoner, såsom CO3två-, mellan dess lager; vilket är av stort intresse för design av nya material från kobolthydroxider.
Polymerstrukturer kan förklaras bättre genom att överväga en koordineringsoktaeder runt koboltcentren. För Co (OH)två, eftersom den har två OH-anjoner- interagerar med Cotvå+, du behöver fyra vattenmolekyler (om vattenlösning av NaOH användes) för att komplettera oktaedronen.
Således Co (OH)två är faktiskt Co (HtvåELLER)4(ÅH)två. För att denna oktaedron ska bilda polymerer måste den länkas av syrebryggor: (OH) (HtvåELLER)4Co-O-Co (HtvåELLER)4(ÅH). Den strukturella komplexiteten ökar för CoO (OH) och ännu mer för Co (OH)3.
-Formel: Co (OH)två.
-Molmassa: 92,948 g / mol.
-Utseende: rosa-rött pulver eller rött pulver. Det finns en instabil blå form med formeln α-Co (OH)två
-Densitet: 3,597 g / cm3.
-Löslighet i vatten: 3,2 mg / l (lätt löslig).
-Lösligt i syror och ammoniak. Olöslig i utspädd alkali.
-Smältpunkt: 168 ° C.
-Känslighet: känslig för luft.
-Stabilitet: den är stabil.
-Formel: Co (OH)3
-Molekylmassa: 112,98 g / mol.
-Utseende: två sätt. En stabil svartbrun form och en instabil mörkgrön form med en tendens att bli mörkare.
Tillsatsen av kaliumhydroxid till en lösning av kobolt (II) nitrat resulterar i uppkomsten av en blåviolett fällning som vid upphettning blir Co (OH)två, dvs. kobolt (II) hydroxid.
Co (OH)två fälls ut när en alkalimetallhydroxid tillsätts till en vattenlösning av ett Co-salttvå+
Cotvå+ + 2 NaOH => Co (OH)två + 2 Na+
-Det används vid tillverkning av katalysatorer för användning i oljeraffinering och inom petrokemisk industri. Dessutom används Co (OH)två vid beredning av koboltsalter.
-Kobolt (II) hydroxid används vid tillverkning av färgtorkar och vid tillverkning av batterielektroder.
-Kobolthydroxider är råmaterialet för syntes av nanomaterial med nya strukturer. Till exempel från Co (OH)två nanokop av denna förening har utformats med en stor yta för att delta som en katalysator i oxidativa reaktioner. Dessa nanokop är impregnerade på porösa nickel- eller kristallina kolelektroder.
-Man har försökt implementera karbonathydroxid-nanorods med karbonat inklämda i sina lager. De utnyttjar den oxidativa reaktionen av Cotvå+ till Co3+, visar sig vara ett material med potentiella elektrokemiska tillämpningar.
-Studier har syntetiserat och karakteriserat, med hjälp av mikroskopitekniker, nanodiskar av blandad koboltoxid och oxihydroxid, från oxidationen av motsvarande hydroxider vid låga temperaturer..
Barer, skivor och flingor av kobolthydroxid med strukturer i nanometriska skalor, öppnar dörrarna för förbättringar inom katalysvärlden och även för alla tillämpningar som rör elektrokemi och maximal användning av elektrisk energi i moderna apparater.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.