Как приготовить раствор кобальта хлорида

Эксперимент «Цвета кобальта»

Как сделать кобальтовый индикатор

Вы когда-нибудь задумывались, как в сервисных центрах узнают, что смартфон был намочен? Ответ в этом красочном эксперименте!

Реактивы и оборудование:

• 10 г хлорида кобальта (II);
• дистиллированная вода;
• концентрированная соляная кислота;
• химические стаканы.

Пошаговая инструкция

1. Растворим 10 г хлорида кобальта (II) в 100 мл воды.
2. Разольем полученный раствор по двум стаканам.
3. В один стакан прильем дистиллированную воду, а во второй — концентрированную соляную кислоту. Окраска раствора во втором стакане изменилась на сине-фиолетовую. Если к сине-фиолетовому раствору прибавить воду, его цвет снова станет розовым. Если ко второму раствору прилить концентрированную соляную кислоту, он станет сине-фиолетовым.

Описание процессов

Изменение окраски хлорида кобальта обусловлено тем, что в растворе соль диссоциирована на ионы. Ионы кобальта гидратированы в растворе и имеют розовый цвет. Добавление в раствор концентрированной соляной кислоты изменяет цвет раствора на сине-фиолетовый. Это связано с тем, что ионы хлора вытесняют воду из аквакоплекса кобальта.

Меры предосторожности

С растворами кобальта стоит работать в перчатках. При малейшем попадании на кожу сухой соли или раствора промыть водой, так как он является канцерогеном.

Внимание! В этом опыте использованы токсичные и опасные для здоровья вещества. Проводите эти опыты только под присмотром специалиста!

Источник

Хлорид кобальта (II) — Cobalt(II) chloride

• 7646-79-9Y
• 16544-92-6 (дигидрат) N
• 7791-13-1 (гексагидрат) Y

• ЧЕБИ: 35696Y

• 22708Y

• EVS87XF13WY
• 17AVG63ZBC (гексагидрат) Y

CoCl ₂ Молярная масса 129,839 г / моль (безводный)
165,87 г / моль (дигидрат)
237,93 г / моль (гексагидрат) Появление синие кристаллы (безводные)
фиолетово-синие (дигидрат)
розовые красные кристаллы (гексагидрат) Плотность 3,356 г / см 3 (безводный)
2,477 г / см 3 (дигидрат)
1,924 г / см 3 (гексагидрат) Температура плавления 726 ° C (1339 ° F, 999 K) ± 2 (безводный)
140 ° C (моногидрат)
100 ° C (дигидрат)
86 ° C (гексагидрат) Точка кипения 1049 ° С (1,920 ° F, 1322 К) 43,6 г / 100 мл (0 ° C)
45 г / 100 мл (7 ° C)
52,9 г / 100 мл (20 ° C)
105 г / 100 мл (96 ° C) Растворимость 38,5 г / 100 мл (метанол)
8,6 г / 100 мл (ацетон)
растворим в этаноле , пиридине , глицерине + 12,660 · 10 −6 см 3 / моль Структура гексагональный (безводный)
моноклинный (дигидрат)
Октаэдрический (гексагидрат) Опасности Паспорт безопасности ICSC 0783 Пиктограммы GHS NFPA 704 (огненный алмаз)

точка возгорания Не воспламеняется Смертельная доза или концентрация (LD, LC): 80 мг / кг (крыса, перорально) Родственные соединения N проверить ( что есть ?) Y N Ссылки на инфобоксы

Кобальт (II) , хлорид представляет собой неорганическое соединение из кобальта и хлора , с формулой COCl
2 . Это небесно-голубое кристаллическое твердое вещество.

Соединение образует несколько гидратов CoCl.
2 • n H
2 O для n = 1, 2, 6 и 9. Утверждения об образовании три- и тетрагидратов не подтвердились. Дигидрат имеет фиолетовый цвет, а гексагидрат розовый. Обычно поставляется в виде гексагидрата CoCl.
2 · 6 H
2 О , который является одним из наиболее часто используемых в лаборатории соединений кобальта.

Из-за легкости реакции гидратации / дегидратации и результирующего изменения цвета хлорид кобальта используется в качестве индикатора воды в осушителях .

Ниши использования хлорида кобальта включают его роль в органическом синтезе и гальванике объектов металлическим кобальтом .

Хлорид кобальта был классифицирован Европейским химическим агентством как вещество, вызывающее серьезную озабоченность , поскольку он предположительно является канцерогеном.

СОДЕРЖАНИЕ

Характеристики

Безводный

При комнатной температуре безводный хлорид кобальта имеет структуру хлорида кадмия ( CdCl
2 ) (R 3 m), в котором ионы кобальта (II) координированы октаэдрически. Считается, что примерно при 706 ° C (на 20 градусов ниже точки плавления) координация меняется на тетраэдрическую. Давление пара при температуре плавления составляет 7,6 мм рт .

Решения

Хлорид кобальта хорошо растворяется в воде. При атмосферном давлении, то массовая концентрация в А насыщенном раствор из CoCl
2 в воде около 54% ​​при температуре кипения 120,2 ° C; 48% при 51,25 ° С; 35% при 25 ° C; 33% при 0 ° С; и 29% при -27,8 ° C.

Разбавленные водные растворы CoCl
2 содержат виды [Co (H
2 O)
6 ] 2+
, кроме хлорид- ионов. Концентрированные растворы имеют красный цвет при комнатной температуре, но становятся синими при более высоких температурах.

Увлажняет

Кристаллическая единица твердого гексагидрата CoCl
2 • 6 часов
2 O содержит нейтральную молекулу транс — CoCl
2 (ЧАС
2 O)
4 и две молекулы кристаллизационной воды . Этот вид легко растворяется в воде и спирте .

Безводная соль гигроскопична, а гексагидрат расплывается . Дигидрат CoCl ₂ (H ₂ O) ₂ является координационным полимером . Каждый Со-центр координирован с четырьмя двояковыми мостиковыми хлоридными лигандами . Октаэдр завершается парой взаимно транскволигандов .

Подготовка

Хлорид кобальта может быть приготовлен в водном растворе из кобальта (II) гидроксид или кобальта (II) карбоната и соляной кислоты :

Твердый дигидрат и гексагидрат можно получить выпариванием. Охлаждение насыщенных водных растворов дает дигидрат при температуре от 120,2 ° C до 51,25 ° C и гексагидрат ниже 51,25 ° C. Водяной лед, а не хлорид кобальта, будет кристаллизоваться из растворов с концентрацией ниже 29%. Моногидрат и безводные формы могут быть получены путем охлаждения растворов только под высоким давлением, выше 206 ° C и 335 ° C соответственно.

Безводное соединение можно получить путем нагревания гидратов. При быстром нагревании или в закрытом контейнере каждый из 6-, 2- и 1-гидратов частично плавится в смесь следующего низшего гидрата и насыщенного раствора — при 51,25 ° C, 206 ° C и 335 °. C соответственно. При медленном нагревании в открытом контейнере вода испаряется из каждого твердого 6-, 2- и 1-гидрата, оставляя следующий более низкий гидрат — примерно при 40 ° C, 89 ° C и 126 ° C соответственно. .

Обезвоживание также можно осуществить с помощью триметилсилилхлорида :

Безводное соединение можно очистить сублимацией в вакууме.

Реакции

В лаборатории хлорид кобальта (II) служит обычным предшественником других соединений кобальта. Обычно водные растворы соли ведут себя так же, как и другие соли кобальта (II), поскольку эти растворы состоят из [Co (H
2 O)
6 ] 2+
ион независимо от аниона. Например, в таких растворах при обработке сероводородом H образуется осадок сульфида кобальта CoS.
2 S .

Комплексные хлориды

Гексагидрат и безводная соль являются слабыми кислотами Льюиса . В аддуктах , как правило , либо октаэдрические или тетраэдрические . Он образует октаэдрический комплекс с пиридином ( C
5 ЧАС
5 N ):

С трифенилфосфином ( P (C
6 ЧАС
5 )
3 ), получается тетраэдрический комплекс:

Соли анионного комплекса CoCl ₄ 2- могут быть получены с использованием хлорида тетраэтиламмония:

Ион тетраколбальтата [CoCl ₄ ] 2– представляет собой синий ион, который образуется при добавлении соляной кислоты к водным растворам гидратированного хлорида кобальта, которые имеют розовый цвет.

Снижение

Реакция безводного соединения с циклопентадиенидом натрия дает кобальтоцен Co (C
5 ЧАС
5 )
2 . Эта 19-электронная разновидность является хорошим восстановителем, легко окисляясь до желтого 18-электронного катиона кобальтацения [Co (C
5 ЧАС
5 )
2 ] +
.

Окисление до кобальта (III)

Существуют соединения кобальта в степени окисления +3, такие как фторид кобальта (III) CoF
3 , нитрат Co (NO
3 )
3 , и сульфат Co
2 (ТАК
4 )
3 ; однако хлорид кобальта (III) CoCl
3 нестабилен в нормальных условиях и немедленно разлагается на CoCl
2 и хлор .

С другой стороны, хлориды кобальта (III) могут быть получены, если кобальт связан также с другими лигандами с большей основностью по Льюису, чем хлорид, такими как амины . Например, в присутствии аммиака хлорид кобальта (II) легко окисляется кислородом воздуха до хлорида гексамминкобальта (III) :

Аналогичные реакции происходят с другими аминами . Эти реакции часто проводят в присутствии древесного угля в качестве катализатора или с перекисью водорода H.
2 О
2 заменен атмосферным кислородом. Другие высокоосновные лиганды, включая карбонат , ацетилацетонат и оксалат , вызывают образование производных Co (III). Простые карбоксилаты и галогениды этого не делают.

В отличие от комплексов Co (II), комплексы Co (III) очень медленно обмениваются лигандами , поэтому они считаются кинетически инертными . Немецкий химик Альфред Вернер был удостоен Нобелевской премии в 1913 году за свои исследования серии этих соединений кобальта (III), работы, которые привели к пониманию структуры таких координационных соединений .

Окисление до кобальта (IV)

Реакция 1-норбониллития с CoCl
2 · ТГФ в пентане дает коричневый, термически стабильный тетралкил кобальта (IV) — редкий пример стабильного соединения переходный металл / насыщенный алкан, различные продукты получают в других растворителях.

Вопросы здравоохранения

Кобальт необходим для большинства высших форм жизни, но более нескольких миллиграммов в день вредны. Хотя отравления редко вызываются соединениями кобальта, их хроническое употребление вызывает серьезные проблемы со здоровьем в дозах, намного меньших, чем смертельная доза. В 1966 году добавление соединений кобальта для стабилизации пивной пены в Канаде привело к своеобразной форме вызванной токсинами кардиомиопатии , которая стала известна как кардиомиопатия пьющих пиво .

Кроме того, согласно Монографиям Международного агентства по изучению рака (IARC) , хлорид кобальта (II) подозревается как вызывающий рак (т.е. возможно канцерогенный , группа 2B IARC).

В 2005–2006 годах хлорид кобальта был восьмым по распространенности аллергеном в патч-тестах (8,4%).

Источник

Как приготовить раствор кобальта хлорида

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КОБАЛЬТ ХЛОРИСТЫЙ 6-ВОДНЫЙ

Reagents. Cobalt chloride hexahydrate. Specifications

ОКП 26 2222 0190, ОКП 26 3842 0250

Дата введения 1979-01-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической промышленности СССР

Г.В.Грязнов, Т.Г.Манова (руководитель темы), И.Л.Роттенберг (руководитель темы), Л.Д.Комиссаренко, И.В.Жарова, Г.Д.Тарунтаева, Л.Д.Кидиярова, И.В.Галич, М.Б.Недув (руководитель темы), В.А.Бойко, В.Н.Сологуб, А.А.Гришина

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 19.12.77 N 2929

3. Срок проверки — 1996 г.

Периодичность проверки — 5 лет

4. Стандарт предусматривает прямое применение разд.55 международного стандарта ИСО 6353-3-87 «Реактивы для химического анализа. Часть 3. Технические условия. Вторая серия» и международного стандарта ИСО 6353-1-82 «Реактивы для химического анализа. Часть 1. Общие методы испытаний»

6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта, подпункта

7. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта СССР от 26.12.91 N 2129

8. Переиздание (февраль 1996 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в апреле 1987 г., декабре 1991 г. (ИУС 7-87, 4-92)

Настоящий стандарт распространяется на 6-водный хлористый кобальт, представляющий собой красно-фиолетовые кристаллы, легкорастворимые в воде и этиловом спирте.

Формула CoCI ·6Н О.

Относительная молекулярная масса (по международным атомным массам 1985 г.) — 237,93.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

Допускается изготовление 6-водного хлористого кобальта по ИСО 6353/3-87 (Р.55) (см. приложение 1) и проведение анализов по ИСО 6353/1-82 (см. приложение 2).

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2)

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. 6-водный хлористый кобальт должен быть изготовлен в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.

1.2. По физико-химическим показателям 6-водный хлористый кобальт должен соответствовать нормам, указанным в табл.1.

Чистый для анализа (ч.д.а) ОКП 26 3842 0252 03

Чистый (ч.) ОКП
26 2222 0191 06

1. Массовая доля 6-водного хлористого кобальта (CoCI ·6Н О), %, не менее

2. Массовая доля не растворимых в воде веществ, %, не более

3. Массовая доля общего азота (N), %, не более

4. Массовая доля сульфатов (SO ), %, не более

5. Массовая доля железа (Fe), %, не более

6. Массовая доля калия и натрия (K+Na), %, не более

7. Массовая доля кальция (Са), %, не более

8. Массовая доля никеля (Ni), %, не более

9. Массовая доля магния (Mg), %, не более

10. Массовая доля меди (Cu), %, не более

11. Массовая доля цинка (Zn), %, не более

12. рН раствора препарата с массовой долей 5%

Препарату с массовой долей никеля не более 0,005% присваивают квалификации: чистый (ч.) без никеля (ОКП 26 2222 0201 10) и чистый для анализа (ч.д.а.) без никеля (ОКП 26 3842 0262 01).

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

2а. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

2а.1. 6-водный хлористый кобальт может вызывать токсические явления: потерю аппетита, рвоту, покраснение лица и конечностей, а также острый дерматит.

2а.2. При работе с препаратом следует применять индивидуальные средства защиты (респираторы, защитные очки, резиновые перчатки), а также соблюдать правила личной гигиены; не допускать попадания препарата внутрь организма.

2а.3. Помещения, в которых проводятся работы с препаратом, должны быть оборудованы постоянно действующей приточно-вытяжной вентиляцией. Анализ препарата следует проводить в вытяжном шкафу лаборатории.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

2а.4. При проведении анализа препарата с использованием горючего газа следует соблюдать правила противопожарной безопасности.

Разд.2а. (Введен дополнительно, Изм. N 1).

2. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

2.1. Правила приемки — по ГОСТ 3885-73.

3. МЕТОДЫ АНАЛИЗА

3.1. Пробы отбирают по ГОСТ 3885-73. Масса средней пробы должна быть не менее 200 г.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2)

3.1а. Общие указания по проведению анализа — ГОСТ 27025-86.

При взвешивании применяют лабораторные весы общего назначения типов ВЛР-200 г и ВЛКТ-500 г-М или ВЛЭ-200 г.

Допускается применение других средств измерения с метрологическими характеристиками и оборудования с техническими характеристиками не хуже, а также реактивов по качеству не ниже указанных в настоящем стандарте.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

3.2. Определение массовой доли 6-водного хлористого кобальта

Определение проводят по ГОСТ 10398-76. При этом около 3,5000 г препарата помещают в мерную колбу вместимостью 250 см , растворяют в воде, объем раствора доводят водой до метки и перемешивают.

25 см полученного раствора помещают в коническую колбу вместимостью 250 см и далее определение проводят по ГОСТ 10398-76.

Масса 6-водного хлористого кобальта, соответствующая 1 см раствора ди-Na-ЭДТА концентрации 0,05 моль/дм (0,05 М), равна 0,011896 г.

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, абсолютное расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 0,3%.

Допускаемая абсолютная суммарная погрешность результата анализа ±0,5% при доверительной вероятности 0,95.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

3.3. Определение массовой доли не растворимых в воде веществ

3.3.1. Реактивы, растворы и посуда

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, раствор с массовой долей 25%, готовят по ГОСТ 4517-87.

Стакан В-1-400 ТХС по ГОСТ 25336-82.

Тигель ТФ ПОР 10 или ТФ ПОР 16 по ГОСТ 25336-82.

Цилиндры 1-10-2 и 1(3)-250-2 по ГОСТ 1770-74.

Источник