鈷化合物
鈷化合物是鈷和其它元素形成的化合物。鈷在化合物中,最穩定的價態是+2價,在特定配體的存在下,也有+3價的穩定化合物。此外,還存在着高氧化態+4、+5和低氧化態-1、0、+1的鈷化合物。
無機化合物
鹵化物
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/ca/Cobalt%28II%29-chloride-hexahydrate-sample.jpg/220px-Cobalt%28II%29-chloride-hexahydrate-sample.jpg)
鈷(II)的四種鹵化物都是已知的,氟化鈷(CoF2)是粉色固體,氯化鈷(CoCl2)是藍色固體,溴化鈷(CoBr2)是綠色固體,碘化鈷(CoI2)是藍黑色固體。這幾種鹵化鈷除了無水物外,還存在水合物。無水氯化鈷是藍色的,而六水合物是紅紫色的。[1]根據氯化鈷不同水合狀態時的顏色變化,可以用於製造變色矽膠。
無水鹵化鈷在70~120°C和NO反應,生成[Co(NO)2X]2(X=Cl,Br和I)。鹵化鈷和三乙基膦((C2H5)3P)的配合物在苯中可以吸收NO,生成反磁性的Co(NO)X2(P(C2H5)3)[2]
反應Co3+
+ e− → Co2+
的電勢為+1.92 V,比Cl2至Cl−(+1.36 V)的要高。因此,Co3+與Cl−的作用會產生Co2+並放出氯氣。F2至F−的電勢高達+2.87 V,三氟化鈷(CoF3)可以穩定存在。它是一種氟化試劑,並且可以和水劇烈反應。[3]
氧化物和氫氧化物
鈷可以形成多種氧化物,如CoO、Co2O3、Co3O4等。Co3O4在950°C分解為CoO。[4]
可溶性鈷鹽和氫氧化鈉反應,可以得到氫氧化鈷(Co(OH)2):[5]
- Co(NO3)2 + 2 NaOH → Co(OH)2↓ + 2 NaNO3
氫氧化鈷在鹼性條件下可以被氧化至Co(III)化合物CoO(OH)。
氮族元素化合物
新制的鈷粉和氨反應,生成Co2N和Co3N兩種氮化物。鈷和磷或砷可以直接化合物,生成Co2P、CoP、CoAs2等物質。[2]疊氮化鈷(Co(N3)2)是鈷和氮的另一種二元化合物,加熱時可以發生爆炸。鈷(II)和疊氮根可以形成Co(N
3)2−
4配合物。[6]鈷的五唑化物(Co(N5)2)於2017年發現,它以水合物[Co(H2O)4(N5)2]·4H2O的形式存在。它在50~145°C分解,生成疊氮化鈷,脫去水並放出氮氣,進一步加熱發生爆炸。該化合物可由(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl[7]或[Na(H2O)(N5)]·2H2O[8]和[Co(H2O)6](NO3)2於室溫反應得到。水的氫鍵作用使該分子穩定。[8]
鈷可以很容易地和硝酸反應,生成硝酸鈷(Co(NO3)2)。硝酸鈷存在無水物和水合物,其中水合物以六水合物最為常見,它可從溶液中析出得到。六水合硝酸鈷(Co(NO3)2·6H2O)是紅色潮解性晶體,易溶於水,[9]其分子中包含鈷(II)的水合離子([Co(H2O)6]2+)和游離的硝酸根離子。[10]
有機化合物
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4c/Cobalamin_skeletal.svg/220px-Cobalamin_skeletal.svg.png)
維生素B12是一個以鈷元素為中心的有機生物分子,可溶於水,參與核酸和神經遞質的甲基化和合成。[11]主要來源為草食性動物的內臟或肉類。[12]
八羰基二鈷(Co2(CO)8)是一種橙紅色晶體,在溶液中存在兩種異構體:[13]
它和氫氣或鈉發生化合反應,生成HCo(CO)4或NaCo(CO)4。
二茂鈷(Co(C5H5)2)是鈷的環戊二烯配合物,它具有19個價電子,容易通過反應被氧化為18電子穩定結構的Co(C
5H
5)+
2。[14]
參考文獻
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參見
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