Det kobolthydroxid er det generiske navn for alle forbindelser, hvor cobaltkationer og OH-anionen deltager-. Alle er uorganiske og har den kemiske formel Co (OH)n, hvor n er lig med koboltmetallcentrets valens eller positive ladning.
Da kobolt er et overgangsmetal med halvfulde atomorbitaler, reflekterer dets hydroxider ved nogle elektroniske mekanismer intense farver på grund af Co-O-interaktioner. Disse farver såvel som strukturer er meget afhængige af deres ladning og af de anioniske arter, der konkurrerer med OH-.
Farver og strukturer er ikke de samme for Co (OH)to, Co (OH)3 eller for CoO (OH). Kemien bag alle disse forbindelser er beregnet til syntese af materialer anvendt til katalyse.
På den anden side, selvom de kan være komplekse, starter dannelsen af en stor del af dem fra et grundlæggende miljø; som leveret af den stærke base NaOH. Derfor kan forskellige kemiske forhold oxidere cobalt eller ilt..
Artikelindeks
Hvad er strukturer af kobolthydroxid? Dens generelle formel Co (OH)n fortolkes ionisk som følger: i et krystalgitter optaget af et antal Con+, der vil være n gange den mængde OH-anioner- interagerer med dem elektrostatisk. Således for Co (OH)to der vil være to OH- for hver kationto+.
Men dette er ikke nok til at forudsige, hvilket krystallinsk system disse ioner vil vedtage. Ved at argumentere for coulombiske kræfter, sagde Co3+ tiltrækker stærkere OH- sammenlignet med Coto+.
Denne kendsgerning medfører, at afstandene eller Co-OH-bindingen (selv med sin høje ioniske karakter) afkortes. Også fordi interaktionerne er stærkere, er elektronerne i de ydre skaller af Co3+ de gennemgår en energisk forandring, der tvinger dem til at absorbere fotoner med forskellige bølgelængder (det faste mørke).
Denne tilgang er imidlertid utilstrækkelig til at afklare fænomenet farveændring afhængigt af strukturen..
Det samme gælder for cobaltoxyhydroxid. Dens formel CoO OH fortolkes som en Co-kation3+ interagerer med en oxidanion, Oto-, og en OH-. Denne forbindelse repræsenterer grundlaget for syntetisering af et blandet cobaltoxid: Co3ELLER4 [CoO · CotoELLER3].
Cobalthydroxider kan også visualiseres, omend mindre præcist, som individuelle molekyler. Co (OH)to kan derefter tegnes som et lineært OH-Co-OH-molekyle, og Co (OH)3 som en flad trekant.
Med hensyn til CoO (OH) ville dets molekyle fra denne fremgangsmåde blive tegnet som O = Co-OH. Anion Oto- danner en dobbeltbinding med cobaltatomet, og en anden enkeltbinding med OH-.
Interaktionerne mellem disse molekyler er imidlertid ikke stærke nok til at "bevæbne" de komplekse strukturer af disse hydroxider. For eksempel Co (OH)to kan danne to polymere strukturer: alfa og beta.
Begge er laminære, men med forskellig rækkefølge af enhederne, og de er også i stand til at interkalere små anioner, såsom CO3to-, mellem dets lag hvilket er af stor interesse for design af nye materialer fra cobalthydroxider.
Polymerstrukturer kan forklares bedre ved at overveje en koordineringsoctaeder over koboltcentrene. For Co (OH)to, da den har to OH-anioner- interagerer med Coto+, du har brug for fire vandmolekyler (hvis vandig NaOH blev brugt) for at færdiggøre oktaeder.
Således Co (OH)to er faktisk Co (HtoELLER)4(OH)to. For at denne oktaeder skal danne polymerer, skal den forbindes med iltbroer: (OH) (HtoELLER)4Co-O-Co (HtoELLER)4(OH). Den strukturelle kompleksitet øges i tilfælde af CoO (OH) og endnu mere for Co (OH)3.
-Formel: Co (OH)to.
-Molær masse: 92,948 g / mol.
-Udseende: lyserødt rødt eller rødt pulver. Der er en ustabil blå form med formlen α-Co (OH)to
-Massefylde: 3.597 g / cm3.
-Opløselighed i vand: 3,2 mg / l (let opløselig).
-Opløselig i syrer og ammoniak. Uopløselig i fortyndet alkali.
-Smeltepunkt: 168 ° C.
-Følsomhed: følsom over for luft.
-Stabilitet: den er stabil.
-Formel: Co (OH)3
-Molekylær masse: 112,98 g / mol.
-Udseende: to måder. En stabil sortbrun form og en ustabil mørkegrøn form med en tendens til at blive mørkere.
Tilsætningen af kaliumhydroxid til en opløsning af cobalt (II) nitrat resulterer i udseendet af et blåviolet bundfald, der ved opvarmning bliver til Co (OH)to, dvs. kobolt (II) hydroxid.
Co (OH)to udfældes, når et alkalimetalhydroxid sættes til en vandig opløsning af et Co-saltto+
Coto+ + 2 NaOH => Co (OH)to + 2 Na+
-Det bruges til fremstilling af katalysatorer til anvendelse i olieraffinering og i den petrokemiske industri. Derudover anvendes Co (OH)to til fremstilling af cobaltsalte.
-Cobalt (II) hydroxid anvendes til fremstilling af maletørrere og til fremstilling af batterielektroder.
-Cobalthydroxider er råmaterialet til syntese af nanomaterialer med nye strukturer. For eksempel fra Co (OH)to nanokoper af denne forbindelse er designet med et stort overfladeareal til at deltage som en katalysator i oxidative reaktioner. Disse nanokoper er imprægneret på porøse nikkel- eller krystallinske kulelektroder.
-Det er blevet søgt at implementere carbonathydroxid nanorods med carbonat klemt i deres lag. De drager fordel af den oxidative reaktion af Coto+ at samarbejde3+, viser sig at være et materiale med potentielle elektrokemiske anvendelser.
-Undersøgelser har syntetiseret og karakteriseret ved hjælp af mikroskopiteknikker nanodiske af blandet cobaltoxid og oxyhydroxid fra oxidationen af de tilsvarende hydroxider ved lave temperaturer..
Barer, skiver og flager af cobalthydroxid med strukturer i nanometriske skalaer, åbner dørene til forbedringer inden for katalyseverdenen og også af alle anvendelser vedrørende elektrokemi og maksimal anvendelse af elektrisk energi i moderne enheder.
Endnu ingen kommentarer