Hydroxid kobaltu

Čo je kobaltový hydroxid?

On hydroxid kobaltu Je to všeobecný názov pre všetky zlúčeniny, na ktorých sa zúčastňujú kobaltové katióny a anión OH^-. Všetci sú anorganickou povahou a je to ako chemická receptúra ​​Co (OH)_n, kde n sa rovná valencii alebo kladnému náboju kovového centra kobaltu.

Pretože kobalt je prechodný kov s atómovými orbitálmi semien, prostredníctvom nejakého elektronického mechanizmu jeho hydroxidy odrážajú intenzívne farby v dôsledku interakcií CO-O, ktoré môžu byť intenzívne alebo modrá zelené ružové.

Tieto farby, ako aj štruktúry, veľmi závisia od ich zaťaženia a aniónových druhov, ktoré súťažia s OH^-.

Farby a štruktúry nie sú rovnaké pre Co (OH)₂, Co (oh)₃ alebo pre COO (OH). Chémia za všetkými týmito zlúčeninami je určená na syntézu materiálov aplikovaných na katalýzu.

Na druhej strane, hoci môžu byť zložité, tvorba veľkej časti z nich je založená na základnom médiu, ako je napríklad to, ktoré dodáva silná základňa NaOH. Preto môžu rôzne chemické podmienky oxidovať kobalt alebo kyslík.

Chemická štruktúra kobaltu hydroxidu

Jeho všeobecný vzorec Co (OH)_n Interpretuje sa nasledujúcim spôsobom: v kryštalickej sieti, ktorú zaberá niekoľko COⁿ⁺, Bude to množstvo aniónov Oh^- Interakcia s nimi elektrostaticky. Tak pre Co (OH)₂ Budú tam dvaja oh^- pre každú katión CO²⁺.

To však nestačí na predpovedanie kryštalického systému, ktorý tieto ióny prijmú. Pre uvažovanie culombických síl, CO³⁺ priťahuje s väčšou intenzitou OH^- v porovnaní s CO²⁺.

Táto skutočnosť spôsobuje skrátenie vzdialenosti alebo Co-OH Link (dokonca aj s vysokým iónovým charakterom). Podobne, pretože interakcie sú silnejšie, elektróny vonkajších vrstiev CO³⁺ Zažívajú zmenu energie, ktorá ich núti absorbovať fotóny s rôznymi vlnovými dĺžkami (tuhá látka stmavne).

Tento prístup však nestačí na objasnenie javu zmeny jeho farieb v závislosti od štruktúry.

To isté sa deje pre kobalt oxihydroxid. Jeho COO · OH Formula sa interpretuje ako co -co³⁺ Interakcia s oxidovým aniónom, alebo^2-, a oh^-. Táto zlúčenina predstavuje základňu na syntézu zmiešaného oxidu kobaltu: co₃Ani₄ [Coo · co₂Ani₃].

Kovalentný

Kobaltové hydroxidy sa dajú vizualizovať, aj keď menej presné, napríklad jednotlivé molekuly. Co (oh)₂ Potom sa dá nakresliť ako lineárna molekula OH-CO-OH a CO (OH)₃ Ako plochý trojuholník.

Pokiaľ ide o COO (OH), jeho molekula z tohto prístupu by sa nakreslila ako o = co-oh. Anión alebo^2- tvorí dvojité spojenie s atómom kobaltu a ďalšie jednoduché spojenie s OH^-.

Interakcie medzi týmito molekulami však nie sú dostatočne silné na to, aby „zostavili“ komplexné štruktúry týchto hydroxidov. Napríklad CO (OH)₂ Môže tvoriť dve polymérne štruktúry: alfa a beta.

Obidve sú laminárne, ale s rôznymi systémami jednotiek a sú tiež schopní premieňať malé anióny, ako napríklad CO₃^2-, Medzi jej vrstvy; čo je veľmi zaujímavé pre návrh nových materiálov z kobaltových hydroxidov.

Koordinačné jednotky

Polymérne štruktúry sa dá lepšie vysvetliť, ak sa považuje za oktadron koordinácie okolo kobaltových centier. Pre CO (OH)₂, Ako máte dva AH anióny^- Interakcia s CO²⁺, Na dokončenie oktaedronu potrebujete štyri molekuly vody (ak sa použili vodný NaOH).

Tak, CO (OH)₂ Je to vlastne co (h₂Buď)₄(Oh)₂. Takže tento oktaedro tvorí polyméry, ktoré vyžaduje prepojenie kyslíkovými mostmi: (OH) (h₂Buď)₄Co-o-Co (h₂Buď)₄(Oh). Štrukturálna zložitosť sa zvyšuje v prípade COO (OH) a ešte viac pre CO (OH)₃.

Vlastnosti hydroxidu kobaltu

Kobaltový hydroxid (II)

-Vzorec: CO (OH)₂.

-Molárna hmotnosť: 92 948 g/mol.

-Vzhľad: Roso-červený prach alebo červený prach. Existuje nestabilná modrá forma a-CO vzorca (OH)₂

-Hustota: 3 597 g/cm³.

-Rozpustnosť vo vode: 3,2 mg/l (malé rozpustné).

-Kyslý rozpustný a amónny. Nerozpustný v zriedenom alkálii.

-Bod fúzie: 168 ° C.

-Citlivosť: citlivá na vzduch.

-Stabilita: Je stabilná.

Kobaltový hydroxid (III)

-Vzorec: CO (OH)₃

-Molekulárna hmotnosť: 112,98 g/mol.

-Vzhľad: dve formy. Stabilná čierno-hnedá forma a nestabilný zelený tvar s tendenciou stmaviť.

Výroba hydroxidu kobaltu

Pridanie hydroxidu draselného k roztoku dusičnanu kobaltu (II), vedie k výskytu modro-zrážania, ktoré sa pri zahrievaní stane CO (OH)₂, to znamená kobaltový hydroxid (II).

Co (oh)₂ Zráža sa, keď sa do vodného roztoku soľnej soli pridá alkalický kovový hydroxid²⁺

Co²⁺     +        2 NaOH => Co (OH)₂      +         2 na⁺

Použitie kobaltu hydroxidu

-Používa sa na vypracovanie katalyzátorov na použitie pri rafinácii ropy a petrochemického priemyslu. Okrem toho sa používa CO (OH)₂ Pri príprave kobaltových solí.

-Hydroxid kobaltu (II) sa používa pri vypracovaní sušičiek farieb a pri výrobe elektród batérie.

Syntéza nanomateriálov

-Kobaltové hydroxidy sú surovinou pre syntézu nanomateriálov s novými štruktúrami. Napríklad z CO (OH)₂ Nanokos tejto zlúčeniny boli navrhnuté s veľkou plochou povrchu, ktorá sa zúčastňuje ako katalyzátor oxidačných reakcií.

Tieto nanokos sú impregnované na niklových alebo uhoľných poréznych elektródach.

-Snažil sa implementovať nanobary uhličitanových hydroxidov s uhličitanom rozptýlenými vo svojich vrstvách. Využívajú oxidačnú reakciu CO²⁺ CO³⁺, demonštrujúce ako materiál s potenciálnymi elektrochemickými aplikáciami.

-Štúdie sa syntetizovali a charakterizovali pomocou mikroskopických techník, zmiešaných nanodiscov oxidu kobaltu.

Bary, disky a kobaltové vločky hydroxidu s nanometrickými mierkami, otvorené dvere na vylepšenia vo svete katalýzy a tiež všetkých aplikácií týkajúcich sa elektrochémie a maximálneho využívania elektrickej energie v moderných zariadeniach.

Odkazy

1. Clark J. (2015). Kobalt. Zobraté z: Chemguide.co.Uk
2. Wikipedia (2018). Kobalt (II) hydroxid. Prevzaté z: v.Wikipedia.orgán
3. Pubchem (2018). Kobaltický. Hydroxid. Zobraté z: pubchem.Ncbi.NLM.NIH.Vláda
4. Rovetta Aas & Col. (2017). Kobaltové hydroxidové nanofláky a ich aplikácia ako superkondenzátory a katalyzátory evolúcie kyslíka. Získané z: NCBI.NLM.NIH.Vláda
5. D. Wu, s. Liu, s. M. Yao a x. P. Štrbina. (2008). Elektochemická výkonnosť nanorodov uhličitanových kobaltových hydroxidu. Elektochemické a pevné písmená, 11 12 A215-A218.
6. Jing Yang, Hongwei Liu, Wayde n. Martens a Ray L. Mraz. (2010). Syntéza a charakterizácia kobaltového hydroxidu, kobaltu oxydroxidu a nanodiskov oxidu kobaltu. Získané z: krčmy.ACS.orgán