Compuestos de cobalto
cualquier compuesto químico con al menos un átomo de cobalto
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Los compuestos de cobalto son compuestos químicos formados por cobalto y otros elementos.
Compuestos inorgánicos
Haluros
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Se conocen muchos haluros de cobalto (II): fluoruro de cobalto(II) , un sólido rosa; cloruro de cobalto(II) , un sólido azul; bromuro de cobalto (II) , un sólido verde; y yoduro de cobalto(II) , un sólido azul negruzco. Además de las formas anhidras, estos haluros de cobalto también tienen hidratos. El cloruro de cobalto (II) anhidro es azul, mientras que el hexahidrato es de color magenta.[1] Debido a que el cloruro de cobalto (II) cambia de color al hidratarse, se puede utilizar para fabricar gel de sílice de colores.
![{\displaystyle {(\mathrm {CoF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}})}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/cb0ffbe6f7c17f1b10c1e9ac12302a87a0844bc8)
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![{\displaystyle {(\mathrm {CoBr} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}})}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/33bed31d13fc363af8f33246176458393802371d)
![{\displaystyle {(\mathrm {CoI} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}})}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/de4b5ddca6c0f57cc4d7c4845e31e9eacd2a9a22)
Los haluros de cobalto anhidro reaccionan con óxido nítrico a 70~120 °C para generar (X = Cl, Br o I). El complejo de haluros de cobalto y trietilfosfina puede absorber monóxido nítrico en benceno para formar el material diamagnético [2]
![{\displaystyle {[\mathrm {Co} (\mathrm {NO} ){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {X} ~]{\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/728fc492628596344f74b970d4eb14a3a879d2cf)
![{\displaystyle {((\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{5}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {P} )}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/afbe7f1cf960f7aee8d898a9cc7a0c1e6f2f0e33)
![{\displaystyle {\mathrm {Co} (\mathrm {NO} )\mathrm {X} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}(\mathrm {P} (\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{5}}){\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}})}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/dfef3e5a7c0742bf1447867406c217e3a4afdb5f)
En la reacción , el potencial es de +1,92 V, que es mayor que el de a (+1,36 V). Por lo tanto, la interacción del con el produce y libera cloro gaseoso. El potencial de a es de +2,87 V, por lo que el fluoruro de cobalto (III) puede existir de forma estable. Es un reactivo fluorado que reacciona violentamente con el agua.[3]
![{\displaystyle {\mathrm {Cl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/55fd2bd3b8cc02438f956f5453353958b1ffbee5)
![{\displaystyle {\mathrm {F} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/76a983d9ea8dc36124e059ab3c4fe230522ac8eb)
![{\displaystyle {(\mathrm {CoF} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}})}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/ace656d002582309e9454838a82907c04a2aba23)
Óxidos e hidróxidos
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El cobalto puede formar varios óxidos, como CoO , Co2O3 y Co3O4. El Co3O4, a 950 °C, se descompone en CoO.[4]
Las sales de cobalto solubles reaccionan con hidróxido de sodio para obtener hidróxido de cobalto (II) : [5]
- Co(NO3) 2 + 2 NaOH → Co(OH)2 ↓ + 2 NaNO 3
El hidróxido de cobalto (II) se puede oxidar al compuesto Co(III), CoO(OH), en condiciones alcalinas .
Pnictógenos
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El polvo de cobalto reacciona con el amoníaco para formar dos tipos de nitruros, Co2N y Co3N.[2] El cobalto reacciona con el fósforo o el arsénico para formar Co2P, CoP, CoP2, [6] CoAs₂ y otras sustancias. [2] Los tres primeros compuestos son de interés como catalizadores para la electrólisis del agua.[6][7][8]
La azida de cobalto (II) (Co(N3)2) es otro compuesto binario de cobalto y nitrógeno que puede explotar al calentarse. El cobalto (II) y la azida pueden formar el complejo Co(N
3)2−
4.[9] El pentazolido de cobalto Co(N5)2 fue descubierto en 2017 y existe en forma de hidrato [Co(H2O)4(N5)2]·4H2O. Se descompone a una temperatura de entre 50 y 145 °C para formar azida de cobalto (II), convirtiéndose en anhidro y liberando nitrógeno, y explotando cuando se calienta aún más. Este compuesto se puede obtener haciendo reaccionar (N5)6(H3O)3(NH4)4Cl[10] o Na(H2O)(N5)]·2H2O[11] y [Co(H2O)6](NO3)2 a temperatura ambiente. El enlace de hidrógeno del agua estabiliza esta molécula.[11]
El cobalto puede reaccionar fácilmente con el ácido nítrico para formar nitrato de cobalto (II) Co(NO3)2. El nitrato de cobalto (II) existe en forma anhidra y en forma hidratada, siendo el hexahidrato la más común. El nitrato de cobalto hexahidratado (Co(NO3)2·6H2O) es un cristal rojo delicuescente que se disuelve fácilmente en agua,[12] y su molécula contiene iones hidratados de cobalto (II) ([Co(H2O)6]2+) e iones nitrato libres.[13] Se puede obtener por precipitación a partir de una solución.
Compuestos de coordinación
Al igual que todos los metales, los compuestos moleculares y los iones poliatómicos de cobalto se clasifican como complejos de coordinación, es decir, moléculas o iones que contienen cobalto unido a uno o más ligandos. Estos pueden ser combinaciones de una variedad potencialmente infinita de moléculas e iones, como:
- agua H2O, como en el catión hexaaquocobalto(II) [Co(H2O)6]2+. Este complejo de color rosa es el catión predominante en el sulfato de cobalto sólido CoSO4·(H2O)x, con x = 6 o 7, así como en sus soluciones acuosas.
- amoníaco NH3, como en cis-diaquotetraamminacobalto (III) [Co(NH3)4(H2O)2]3+, en hexol [Co(Co(NH3)4(HO)2)3]6−, en [Co(NO2)4(NH3)2]− (el anión de la sal de Erdmann), y en [Co(NH3)5(CO3)]−.[14]
- carbonato [CO3]2−, como en el anión verde triscarbonatocobaltato (III) [Co(CO3)3]3−.[15][14][16]
- nitrito [NO
2]−
como en [Co(NO
2)
4(NH
3)
2]−
.[14] - hidróxido [HO]−
, como en el hexol. - cloruro [Cl]−
, como en tetracloridocobaltato(II) CoCl
4]2−
. - bicarbonato [HCO
3]−
, como en [Co(CO
3)
2(HCO
3)(H
2O)]3−
.[14] - oxalato [C
2O
4]2−
, como en trisoxalatocobalto (III) [Co(C
2O
4)3−
3].[14]
Estos grupos unidos afectan la estabilidad de los estados de oxidación de los átomos de cobalto, según los principios generales de electronegatividad y de dureza-blandura. Por ejemplo, los complejos de Co3+ tienden a tener ligandos de amina . Dado que el fósforo es más blando que el nitrógeno, los ligandos de fosfina tienden a presentar los más blandos Co2+ y Co+, un ejemplo es el cloruro de tris(trifenilfosfina)cobalto(I) ( P(C
6H
5)
3)
3CoCl ). El óxido y el fluoruro, más electronegativos (y más duros), pueden estabilizar los derivados de Co 4+ y Co 5+, por ejemplo, el hexafluorocobaltato de cesio (IV) (Cs2CoF6) y el percobaltato de potasio (K3CoO4). [17]
Alfred Werner, pionero en química de coordinación y ganador del Premio Nobel, trabajó con compuestos de fórmula empírica [Co(NH
3)
6]3+
Uno de los isómeros determinados fue el cloruro de hexamina de cobalto(III) . Este complejo de coordinación, un complejo típico de tipo Werner, consta de un átomo central de cobalto coordinado por seis ligandos ortogonales de amina y tres contraaniones de cloruro. El uso de ligandos quelantes de etilendiamina en lugar de amoníaco produce tris(etilendiamina)cobalto(III) ([Co(en)
3]3+
), que fue uno de los primeros complejos de coordinación en resolverse en isómeros ópticos. El complejo existe en las formas dextrógira y levógira de una "hélice de tres palas". Werner lo aisló por primera vez en forma de cristales aciculares de color amarillo dorado. [18] [19]
Compuestos orgánicos
La vitamina B12 es una biomolécula orgánica soluble en agua que contiene un núcleo de cobalto y que interviene en la metilación y síntesis de ácidos nucleicos y neurotransmisores.[20] La fuente principal son los despojos o la carne de animales herbívoros.[21]
El octacarbonilo de dicobalto (Co2(CO)8) es un cristal de color rojo anaranjado con dos isómeros en solución:[22]
8NoCo-Co.png)
Reacciona con hidrógeno o sodio para formar HCo(CO)4 o NaCo(CO)4. Es un catalizador en reacciones de carbonilación e hidrosililación. [23]
El cobaltoceno (Co(C5H5)2) es un complejo ciclopentadiénico de cobalto. Tiene 19 electrones de valencia y se oxida fácilmente a Co(C
5H
5)+
2 . Co(C
5H
5)+
2 con una estructura estable de 18 electrones por reacción.[24] Es un análogo estructural del ferroceno, con cobalto en lugar de hierro. El cobaltoceno es mucho más sensible a la oxidación que el ferroceno. [25]
