Koboltihydroksidi

Koboltihydroksidi, tässä tapauksessa sinertävä vihreä. Lähde: Wikimedia Commons

Mikä on kobolttihydroksidi?

Hän koboltihydroksidi Se on yleinen nimi kaikille yhdisteille, joissa kobolttikationit ja anionin OH osallistuvat^-. Ne ovat kaikki epäorgaanisia, ja se on kuin kemiallinen kaava Co (OH)_n, missä n on yhtä suuri kuin kobolttimetallikeskuksen valenssi tai positiivinen varaus.

Koska koboltti on siirtymämetalli siemenatomien kiertoradalla, sen hydroksidit heijastavat jonkin elektronisen mekanismin kautta voimakkaita värejä, jotka johtuvat CO-O.

Nämä värit, samoin kuin rakenteet, riippuvat voimakkaasti niiden kuormasta ja anionisista lajeista, jotka kilpailevat OH: n kanssa^-.

Värit ja rakenteet eivät ole samat CO: lle (OH)₂, Co (OH)₃ tai COO: lle (OH). Kemia kaikkien näiden yhdisteiden takana on tarkoitettu katalyysiin käytettyjen materiaalien synteesille.

Toisaalta, vaikka ne voivat olla monimutkaisia, suuren osan muodostuminen perustuu perusväliaineeseen, kuten vahvan pohjan NaOH: n toimittama. Siksi erilaiset kemialliset olosuhteet voivat hapettaa koboltin tai happea.

Koboltihydroksidin kemiallinen rakenne

Sen yleinen Formula Co (OH)_n Sitä tulkitaan seuraavalla tavalla: kiteisessä verkossa, jota useat CO: t käyttävätⁿ⁺, Siellä on se määrä anioneja OH^- vuorovaikutuksessa heidän kanssaan sähköstaattisesti. Siten CO: lle (OH)₂ Siellä on kaksi OH^- jokaiselle kationille²⁺.

Mutta tämä ei riitä ennustamaan kiteistä järjestelmää, jonka nämä ionit hyväksyvät. Culomisten voimien päättely, CO³⁺ houkuttelee suurempaa voimakkuutta OH^- verrattuna CO: hon²⁺.

Voi palvella sinua: Kiraliteetti

Tämä tosiasia aiheuttaa etäisyydet tai Co-OH-linkin (jopa sen korkean ionisen luonteen kanssa) lyhentymisen. Samoin, koska vuorovaikutukset ovat vahvempia, Co: n ulkoisten kerrosten elektronit³⁺ He kokevat energianmuutoksen, joka pakottaa heidät absorboimaan fotoneja erilaisilla aallonpituuksilla (kiinteä tummu).

Tämä lähestymistapa ei kuitenkaan ole riittävä antamaan selvennyksiä sen värejen muuttamisesta rakenteesta riippuen ilmiötä.

Sama tapahtuu kobolttioksihydroksidille. Sen COO · OH -kaava tulkitaan co -co: ksi³⁺ vuorovaikutuksessa oksidianionin kanssa tai^2-, Ja Voi^-. Tämä yhdiste edustaa emästä sekoitetun koboltioksidin syntetisoimiseksi: CO₃JOMPIKUMPI₄ [Coo · co₂JOMPIKUMPI₃-.

Kovalenttinen

Koboltihydroksidit voidaan myös visualisoida, vaikkakin vähemmän tarkkoja, kuten yksittäiset molekyylit. Co (OH)₂ Sitten se voidaan piirtää kuin lineaarinen molekyyli OH-Co-OH ja Co (OH)₃ Kuin tasainen kolmio.

COO: n (OH) suhteen sen molekyyli tästä lähestymistavasta piirretään O = Co-OH. Anionin tai^2- muodostaa kaksinkertaisen yhteyden koboltti -atomiin ja toisen yksinkertaisen linkin OH: n kanssa^-.

Näiden molekyylien väliset vuorovaikutukset eivät kuitenkaan ole riittävän vahvoja näiden hydroksidien kompleksirakenteiden "kokoamiseksi". Esimerkiksi Co (OH)₂ Se voi muodostaa kaksi polymeerirakennetta: alfa ja beeta.

Molemmat ovat laminaarisia, mutta yksiköiden eri järjestelmissä, ja ne kykenevät myös intersperoimaan pieniä anioneja, kuten CO₃^2-, kerroksistaan; mikä on erittäin kiinnostavaa kobolttihydroksidien uusien materiaalien suunnittelussa.

Koordinointiyksiköt

Polymeeriset rakenteet voidaan selittää paremmin, jos sitä pidetään koordinaation oktaedrina kobolttikeskuksen ympärillä. CO: lle (OH)₂, Kuten sinulla on kaksi OH -anionia^- vuorovaikutuksessa CO: n kanssa²⁺, Tarvitset neljä vesimolekyyliä (jos käytettiin vesipitoista NaOH: ta) oktaedron loppuun saattamiseksi.

Voi palvella sinua: hopean käyttö

Siten Co (OH)₂ Se on oikeastaan ​​co (h₂JOMPIKUMPI)₄(VAI NIIN)₂. Niin että tämä Octaedro muodostaa polymeerejä, jotka vaativat happisiltojen yhdistämistä: (OH) (H₂JOMPIKUMPI)₄Co-O-Co (H₂JOMPIKUMPI)₄(VAI NIIN). Rakenteellinen monimutkaisuus kasvaa COO: n (OH) tapauksessa ja vielä enemmän CO: lle (OH)₃.

Kobolttihydroksidiominaisuudet

Koboltihydroksidi (II)

-Kaava: CO (OH)₂.

-Molaarimassa: 92 948 g/mol.

-Ulkonäkö: Rosopunainen pöly tai punainen pöly. On epävakaa sininen muoto α-Co-kaavasta (OH)₂

-Tiheys: 3 597 g/cm³.

-Veden liukoisuus: 3,2 mg/l (pieni liukoinen).

-Happo liukoinen ja ammonium. Liukenematon laimennettuun alkaliin.

-Fuusiopiste: 168 ° C.

-Herkkyys: ilmaherkkä.

-Vakaus: Se on vakaa.

Koboltihydroksidi (III)

-Kaava: CO (OH)₃

-Molekyylimassa: 112,98 g/mol.

-Ulkonäkö: Kaksi muotoa. Vakaa musta-ruskea muoto ja epävakaa vihreä muoto, jolla on taipumus tummentaa.

Kobolttihydroksidituotanto

Kaliumhydroksidin lisääminen koboltti-nitraattiliuokseen (II) johtaa sinisen violetin saostuman esiintymiseen, joka kuumennettaessa tulee CO (OH)₂, eli koboltihydroksidi (II).

Co (OH)₂ Saostuu, kun alkalinen metallinen hydroksidi lisätään suolasuolan vesiliuokseen²⁺

Yhteistyö²⁺     +        2 NaOH => Co (OH)₂      +         2 na NA⁺

Koboltihydroksidin käyttö

-Sitä käytetään katalyyttien kehittämisessä öljyn puhdistamisessa ja petrokemian teollisuudessa. Lisäksi CO (OH) käytetään₂ Kobolttisuolojen valmistuksessa.

-Koboltihydroksidia (II) käytetään maalauskuivaajien kehittämisessä ja akkuelektrodien valmistuksessa.

Voi palvella sinua: oksidit

Nanomateriaalien synteesi

-Koboltihydroksidit ovat nanomateriaalin synteesin raaka -aine uusilla rakenteilla. Esimerkiksi CO (OH)₂ Tämän yhdisteen nanocos on suunniteltu, ja siinä on suuri pinta -ala osallistumaan katalysaattorina oksidatiivisissa reaktioissa.

Nämä nanokot kyllästetään nikkeli- tai hiilen huokoisiin elektrodeihin.

-Se on pyrkinyt toteuttamaan karbonaattihydroksidien nanobarat, joiden kerroksissa on karbonaatti. He hyödyntävät CO: n oksidatiivista reaktiota²⁺ CO³⁺, Osoittaminen materiaaliksi, jolla on potentiaalisia sähkökemiallisia sovelluksia.

-Tutkimukset on syntetisoitu ja karakterisoitu mikroskopiatekniikoiden avulla sekoitettua kobolttioksidia nanodiscos.

Pylväät, levyt ja kobolttihydroksidihiutaleet, joissa on nanometriset asteikot, avoimet ovet parannuksiin katalyysimaailmassa ja myös kaikista sähkökemiaa koskevista sovelluksista ja sähköenergian suurin käyttö nykyaikaisissa laitteissa.

Viitteet

1. Clark j. (2015). Koboltti. Otettu: Chemguide.yhteistyö.Yhdistynyt kuningaskunta
2. Wikipedia (2018). Koboltti (ii) hydroksidi. Otettu: sisään.Wikipedia.org
3. Pubchem (2018). Kobaltti. Hydroksidi. Otettu: Pubchem.NCBI.Nlm.NIH.Hallitus
4. Rovetta Aas & Col. (2017). Koboltihydroksidi -nanoflakes ja niiden käyttö superkondensaattorina ja hapen evoluutiokatalyytteinä. Palautettu: NCBI.Nlm.NIH.Hallitus
5. D -d. Wu, s. Liu, s. M. Yao ja x. P. Gao. (2008). Koboltihydroksidikarbonaatti -nanorodien elektokemiallinen suorituskyky. Elektokemialliset ja solid-state-kirjaimet, 11 12 A215-A218.
6. Jing Yang, Hongwei Liu, Wayde N. Martens ja Ray L. Huurre. (2010). Kobolttihydroksidin, kobolttioksihydroksidin ja kobolttioksidin nanodiskien synteesi ja karakterisointi. Palautettu: pubit.ACS.org