Kobalt

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
27 vaskobaltnikkel
-

Co

Rh
Általános
Név, vegyjel, rendszám kobalt, Co, 27
Elemi sorozat átmenetifémek
Csoport, periódus, mező 9, 4, d
Megjelenés fémes szürke árnyalattal
Co,27.jpg
Atomtömeg 58,933194(4) g/mol[1]
Elektronszerkezet [Ar] 3d7 4s2
Elektronok héjanként 2, 8, 15, 2
Fizikai tulajdonságok
Sűrűség (szobahőm.) 8,90 g/cm³
Sűrűség (folyadék) az o.p.-on 7,75 g/cm³
Olvadáspont 1768 K
(1495 °C, 2723 °F)
Forráspont 3200 K
(2927 °C, 5301 °F)
Olvadáshő\Delta_{fus}{H}^\ominus 16,06 kJ/mol
Párolgáshő \Delta_{vap}{H}^\ominus 377 kJ/mol
Moláris hőkapacitás (25 °C) 24,81 J/(mol·K)
Gőznyomás
P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
T/K 1790 1960 2165 2423 2755 3198
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet hexagonális
Oxidációs szám 2, 3
(amfoter oxid)
Elektronegativitás 1,88 (Pauling-skála)
Ionizációs energia 1.: 760,4 kJ/mol
2.: 1648 kJ/mol
3.: 3232 kJ/mol
Atomsugár 135 pm
Atomsugár (számított) 152 pm
Kovalens sugár 126 pm
Egyebek
Fajlagos ellenállás (20 °C) 62,4 nΩ·m
Hőmérséklet-vezetési tényező (300 K) 100 W/(m·K)
Hőtágulási együttható (25 °C) 13,0 µm/(m·K)
Hangsebesség (vékony rúd) (20 °C) 4720 m/s
Young-modulus 209 GPa
Nyírási modulus 75 GPa
Kompressziós modulusz 180 GPa
Poisson-tényező 0,31
Mohs-keménység 5,0
Vickers-keménység 1043 MPa
Brinell-keménység 700 HB
CAS-szám 7440-48-4
Fontosabb izotópok
Fő cikk: A kobalt izotópjai
Izotóp t.e. felezési idő B.m. B.e. (MeV) B.t.
56Co mest. 77,27 d ε 4,566 56Fe
57Co mest. 271,79 d ε 0,836 57Fe
58Co mest. 70,86 d ε 2,307 58Fe
59Co 100% Co stabil 32 neutronnal
60Co mest. 5,2714 év β- 2,824 60Ni
Hivatkozások

A kobalt (régi magyar nevén: kékleny[2] vagy kobany, latinul: Cobaltum) a periódusos rendszer kémiai eleme, az átmenetifémek közé soroljuk. Kemény, csillogó, ezüstszürke. Rendszáma 27, vegyjele Co. A 4. periódusban, a VIII. B mellékcsoportban található. Megtalálható különböző ércekben, a nagy ellenállóképességű, mágneses ötvözetek fontos alkotóeleme. Vegyületeit általában tintákhoz, festékekhez és lakkokhoz használják fel.

Általános jellemzői[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Kobalt minta

A kobalt elemi állapotában szürkés-ezüstös színű és mágneses. Azonban nem fordul elő a természetben elemi állapotban, legtöbbször vegyületeiben található meg. Kis mennyiségben sziklákban, termőföldben, vízben, növényekben és állatokban is előfordul. Curie-pontja 1388 °K 1,6~1,7 Bohr magneton per atommal. Sűrűn a nikkellel társul, mindkettő jellemző eleme a vasmeteoritoknak. Az emlősöknek szükségük van kis mennyiségű kobaltra, mivel a kobalt a B12-vitamin alapja. Vegyületei jellegzetesen bíborvörös színűek vizes közegben, illetve kristályvizes sókként. Szerves vegyületei, vagy vízmentesített sói viszont kék színűek - ez a sajátságos tulajdonság a kobalt azonosítására is felhasználható.

Kémiai reakciói[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Reakciói levegőn[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Szobahőmérsékleten stabil a felületén kialakult védő oxidréteg miatt. Fölös mennyiségű oxigénben hevítés hatására Co3O4, kevés oxigén hatására CoO keletkezik, nitrogénnel közvetlenül nem reagál.

\mathrm{3\ Co + 4 \ O_2 \rightarrow 2 \ Co_3O_4}\,\!

Reakciója vízzel[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Vízzel csak vörösizzás hőmérsékletén reagál, CoO keletkezik:

\mathrm{\ Co + H_2O \rightarrow \ CoO + H_2}\,\!

Reakciója halogénekkel[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A fluor a hármas oxidációs számú CoF3-dá oxidálja, a többi halogén csak dihalogeniddé:

\mathrm{2 Co + 3 F_2 \rightarrow 2 CoF_3}\,\!
\mathrm{Co + Cl_2 \rightarrow CoCl_2}\,\!
\mathrm{Co + Br_2 \rightarrow CoBr_2}\,\!
\mathrm{Co + I_2 \rightarrow CoI_2}\,\!

Reakciója savval[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Izotópjai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A természetben előforduló kobalt monoizotóp, az egyetlen stabil izotóppal, az 59Co -tal. Azonban 22 radioaktív izotópját ismerjük. A legstabilabb a 60Co 5,2714 éves, a 57Co 271,79 napos, a 56Co 77,27 napos és a 58Co 70,86 napos felezési idővel. A többi izotópjának felezési ideje kevesebb 18 óránál, azonban ezekből a legtöbbnek még 1 másodpercnél is kevesebb. A kobaltizotópok atomtömege 50 ATE/u-től (50Co) 73-ig (73Co) terjed.

Előállítása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Aluminontermikus úton redukálják:

\mathrm{3 Co_3O_4 + 8 Al \rightarrow 9 Co+4 Al_2O_3}\,\!

Felhasználása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • Ötvözetek
    • Szuperötvözetként, gázturbinás repülők hajtóműveinek részeként
    • Rozsdásodásálló ötvözetként
    • Gyorsacélokhoz
    • Karbidként
  • Mágnesek, mágnesháttértárak
    • Al-Ni-Co mágnesként
    • Szamárium-kobalt mágnesként
  • Katalizátorként
  • Galvanizációban (nem oxidálódik)
  • Szárító közegként festékekhez, lakkokhoz, tintákhoz
  • Alapozó festésként porcelánlakkokhoz
  • Színezékként (kobaltkék, kobaltzöld)
  • Lítium-ion akkumulátor elektródájaként
  • Acélövezetű gumiabroncsoknál

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. Current Table of Standard Atomic Weights in Order of Atomic Number. Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights – Commission II.I of the International Union of Pure and Applied Chemistry, 2013. (Hozzáférés: 2013. október 13.)
  2. Szõkefalvi-Nagy Zoltán; Szabadváry Ferenc: A magyar kémiai szaknyelv kialakulása. A kémia története Magyarországon. Akadémiai Kiadó, 1972. (Hozzáférés: 2010. december 3.)

Kapcsolódó szócikkek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]