El cloruro de cobalto (II) es un compuesto inorgánico de cobalto y cloro , con la fórmula CoCl
2. Es un sólido cristalino azul cielo .
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 Estructura del compuesto anhidro | |||
 Estructura del hexahidrato | |||
| Nombres | |||
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| Nombre IUPAC Cloruro de cobalto (II) | |||
| Otros nombres | |||
| Identificadores | |||
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Modelo 3D ( JSmol ) | |||
| CHEBI | |||
| ChemSpider | |||
| Tarjeta de información ECHA | 100.028.718  | ||
| Número CE |
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PubChem CID | |||
| Número RTECS |
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| UNII |
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| un numero | 3288 | ||
Tablero CompTox ( EPA ) | |||
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| Propiedades | |||
| CoCl 2 | |||
| Masa molar | 129,839 g / mol (anhidro) 165,87 g / mol (dihidrato) 237,93 g / mol (hexahidrato) | ||
| Apariencia | cristales azules (anhidros) azul violeta (dihidrato) cristales rojos rosas (hexahidrato) | ||
| Densidad | 3,356 g / cm 3 (anhidro) 2,477 g / cm 3 (dihidrato) 1,924 g / cm 3 (hexahidrato) | ||
| Punto de fusion | 726 ° C (1339 ° F; 999 K) ± 2 (anhidro) [2] 140 ° C (monohidrato) 100 ° C (dihidrato) 86 ° C (hexahidrato) | ||
| Punto de ebullición | 1.049 ° C (1.920 ° F; 1.322 K) | ||
| 43,6 g / 100 ml (0 ° C) 45 g / 100 ml (7 ° C) 52,9 g / 100 ml (20 ° C) 105 g / 100 ml (96 ° C) | |||
| Solubilidad | 38,5 g / 100 mL (metanol) 8,6 g / 100 mL (acetona) soluble en etanol , piridina , glicerol | ||
| + 12,660 · 10 −6 cm 3 / mol | |||
| Estructura | |||
| Estructura de CdCl 2 | |||
monoclínico hexagonal (anhidro) (dihidrato) octaédrico (hexahidrato) | |||
| Peligros | |||
| Ficha de datos de seguridad | ICSC 0783 | ||
| Pictogramas GHS |    | ||
| NFPA 704 (diamante de fuego) |  3 0 0 | ||
| punto de inflamabilidad | No es inflamable | ||
| Dosis o concentración letal (LD, LC): | |||
LD 50 ( dosis media ) | 80 mg / kg (rata, oral) | ||
| Compuestos relacionados | |||
Otros aniones | Fluoruro de cobalto (II) Bromuro de cobalto (II) Yoduro de cobalto (II) | ||
Otros cationes | Cloruro de rodio (III) Cloruro de iridio (III) | ||
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |||
 verificar ( ¿qué es ?)  | |||
| Referencias de Infobox | |||
El compuesto forma varios hidratos CoCl
2• n H
2O , para n = 1, 2, 6 y 9. No se han confirmado las afirmaciones de la formación de tri- y tetrahidratos. [4] El dihidrato es de color púrpura y el hexahidrato es de color rosa. Por lo general, se suministra como CoCl hexahidratado.
2· 6 H
2O , que es uno de los compuestos de cobalto más utilizados en el laboratorio. [5]
Debido a la facilidad de la reacción de hidratación / deshidratación y al cambio de color resultante, el cloruro de cobalto se usa como indicador del agua en los desecantes .
Los usos específicos del cloruro de cobalto incluyen su papel en la síntesis orgánica y la galvanoplastia de objetos con cobalto metálico .
El cloruro de cobalto ha sido clasificado como una sustancia muy preocupante por la Agencia Europea de Sustancias Químicas, ya que se sospecha que es carcinógeno.
Propiedades
Anhidro
A temperatura ambiente, el cloruro de cobalto anhidro tiene la estructura de cloruro de cadmio ( CdCl
2) (R 3 m) en el que los iones de cobalto (II) están coordinados octaédricamente. Aproximadamente a 706 ° C (20 grados por debajo del punto de fusión), se cree que la coordinación cambia a tetraédrica. [2] Se ha informado que la presión de vapor es de 7,6 mmHg en el punto de fusión. [6]
Soluciones
El cloruro de cobalto es bastante soluble en agua. Bajo presión atmosférica, la concentración másica de una solución saturada de CoCl
2en agua es aproximadamente 54% en el punto de ebullición, 120,2 ° C; 48% a 51,25 ° C; 35% a 25ºC; 33% a 0ºC; y 29% a -27,8 ° C. [4]
Soluciones acuosas diluidas de CoCl
2contienen la especie [Co (H
2O)
6]2+
, además de los iones de cloruro . Las soluciones concentradas son rojas a temperatura ambiente pero se vuelven azules a temperaturas más altas. [7]
Hidrata
La unidad cristalina del sólido CoCl hexahidratado
2• 6 H
2O contiene la molécula neutra trans - CoCl
2(H
2O)
4y dos moléculas de agua de cristalización . [8] Esta especie se disuelve fácilmente en agua y alcohol .
La sal anhidra es higroscópica y el hexahidrato es delicuescente . [ cita requerida ] El dihidrato, CoCl 2 (H 2 O) 2 , es un polímero de coordinación . Cada centro de Co está coordinado con cuatro ligandos de cloruro de doble puente . El octaedro se completa con un par de ligandos acuáticos mutuamente trans . [9]
Preparación
Cloruro de cobalto se puede preparar en solución acuosa de cobalto (II) de hidróxido o de cobalto carbonato (II) y ácido clorhídrico :
- Coco
3+ 2 HCl (ac) → CoCl
2(aq) + CO
2 - Co (OH)
2+ 2 HCl (ac) → CoCl
2(aq) + 2 H
2O
El sólido dihidratado y hexahidratado se puede obtener por evaporación. El enfriamiento de las soluciones acuosas saturadas produce el dihidrato entre 120,2 ° C y 51,25 ° C, y el hexahidrato por debajo de 51,25 ° C. El hielo de agua, en lugar del cloruro de cobalto, cristalizará a partir de soluciones con una concentración inferior al 29%. Las formas monohidrato y anhidra pueden obtenerse enfriando soluciones solo a alta presión, por encima de 206 ° C y 335 ° C, respectivamente. [4]
El compuesto anhidro se puede preparar calentando los hidratos. [10] Al calentar rápidamente o en un recipiente cerrado, cada uno de los hidratos 6, 2 y 1 se funde parcialmente en una mezcla del siguiente hidrato inferior y una solución saturada, a 51,25 ° C, 206 ° C, y 335 ° C, respectivamente. Al calentar lentamente en un recipiente abierto, el agua se evapora de cada uno de los hidratos sólidos 6, 2 y 1, dejando el siguiente hidrato inferior, aproximadamente a 40 ° C, 89 ° C y 126 ° C, respectivamente. . [4]
La deshidratación también se puede realizar con cloruro de trimetilsililo : [11]
- CoCl
2• 6 H
2O + 12 (CH
3)
3SiCl → CoCl
2+ 6 [(CH
3)
3SiCl]
2O + 12 HCl
El compuesto anhidro se puede purificar por sublimación al vacío. [2]
Reacciones
En el laboratorio, el cloruro de cobalto (II) sirve como un precursor común de otros compuestos de cobalto. Generalmente, las soluciones acuosas de la sal se comportan como otras sales de cobalto (II) ya que estas soluciones consisten en [Co (H
2O)
6]2+
ion independientemente del anión. Por ejemplo, tales soluciones dan un precipitado de sulfuro de cobalto CoS tras el tratamiento con sulfuro de hidrógeno H
2S .
Cloruros complejados
El hexahidrato y la sal anhidra son ácidos de Lewis débiles . Los aductos suelen ser octaédricos o tetraédricos . Forma un complejo octaédrico con piridina ( C
5H
5N ): [12]
- CoCl
2· 6 H
2O + 4 C
5H
5N → CoCl
2(C
5H
5NORTE)
4+ 6 H
2O
Con trifenilfosfina ( P (C
6H
5)
3), un complejo tetraédrico resulta:
- CoCl
2· 6 H
2O + 2 P (C
6H
5)
3→ CoCl
2[ORDENADOR PERSONAL
6H
5)
3]
2+ 6 H
2O
Las sales del complejo aniónico CoCl 4 2− se pueden preparar utilizando cloruro de tetraetilamonio: [13]
- CoCl
2+ 2 [(C 2 H 5 ) 4 N] Cl → [(C 2 H 5 ) 4 N)] 2 [CoCl 4 ]
El ion tetracolbaltato [CoCl 4 ] 2− es el ion azul que se forma al agregar ácido clorhídrico a soluciones acuosas de cloruro de cobalto hidratado, que son de color rosa.
Reducción
La reacción del compuesto anhidro con ciclopentadienuro de sodio da cobaltoceno Co (C
5H
5)
2. Esta especie de 19 electrones es un buen agente reductor, ya que se oxida fácilmente al catión cobaltacenio amarillo de 18 electrones [Co (C
5H
5)
2]+
.
Oxidación a cobalto (III)
Existen compuestos de cobalto en el estado de oxidación +3, como el fluoruro de cobalto (III) CoF
3, nitrato Co (NO
3)
3y sulfato de Co
2(ENTONCES
4)
3; sin embargo, el cloruro de cobalto (III) CoCl
3no es estable en condiciones normales y se descompondría inmediatamente en CoCl
2y cloro . [14]
Por otro lado, se pueden obtener cloruros de cobalto (III) si el cobalto se une también a otros ligandos de mayor basicidad de Lewis que el cloruro, como las aminas . Por ejemplo, en presencia de amoníaco , el oxígeno atmosférico oxida fácilmente el cloruro de cobalto (II) a cloruro de hexaminacobalto (III) :
- 4 CoCl
2· 6 H
2O + 4 NH
4Cl + 20 NH
3+ O
2→ 4 [Co (NH
3)
6] Cl
3+ 26 H
2O
Se producen reacciones similares con otras aminas . Estas reacciones a menudo se realizan en presencia de carbón como catalizador o con peróxido de hidrógeno H
2O
2sustituido por oxígeno atmosférico. Otros ligandos muy básicos, incluidos carbonato , acetilacetonato y oxalato , inducen la formación de derivados de Co (III). Los carboxilatos y haluros simples no lo hacen.
A diferencia de los complejos de Co (II) , los complejos de Co (III) son muy lentos para intercambiar ligandos , por lo que se dice que son cinéticamente inertes . El químico alemán Alfred Werner fue galardonado con el premio Nobel en 1913 por sus estudios sobre una serie de estos compuestos de cobalto (III), trabajo que permitió comprender las estructuras de dichos compuestos de coordinación .
Oxidación a cobalto (IV)
La reacción de 1-norbonyllithium con el CoCl
2· El THF en el pentano produce el cobalto (IV) tetralquil marrón térmicamente estable [15] [16] - un raro ejemplo de un metal de transición estable / compuesto de alcano saturado, [5] se obtienen diferentes productos en otros disolventes. [17]
Problemas de salud
El cobalto es esencial para la mayoría de las formas de vida superiores, pero más de unos pocos miligramos por día es dañino. Aunque raras veces se han producido intoxicaciones por compuestos de cobalto, su ingestión crónica ha causado graves problemas de salud en dosis mucho menores que la dosis letal. En 1966, la adición de compuestos de cobalto para estabilizar la espuma de la cerveza en Canadá condujo a una forma peculiar de miocardiopatía inducida por toxinas , que llegó a conocerse como miocardiopatía del bebedor de cerveza . [18] [19] [20]
Además, se sospecha que el cloruro de cobalto (II) causa cáncer (es decir, posiblemente carcinógeno , IARC Grupo 2B ) según las monografías de la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC). [21]
En 2005-06, el cloruro de cobalto fue el octavo alérgeno más prevalente en las pruebas de parche (8,4%). [22]
Otros usos
- Tinta invisible : cuando se suspende en solución, se puede hacer que el cloruro de cobalto (II) parezca invisible en una superficie; cuando esa misma superficie se expone posteriormente a un calor significativo (como el de una pistola de calor portátil o un encendedor), la tinta cambia de forma permanente / irreversible a azul.
- El cloruro de cobalto es un inductor químico establecido de respuestas similares a la hipoxia, como la eritropoyesis . [ cita requerida ] La suplementación con cobalto no está prohibida y, por lo tanto, no sería detectada por las pruebas antidopaje actuales. [23] El cloruro de cobalto es una sustancia prohibida por el Australian Thoroughbred Racing Board. [24]
- El cloruro de cobalto es un método utilizado para inducir hipertensión arterial pulmonar en animales para la investigación y evaluación de la eficacia del tratamiento.
- El cloruro de cobalto también se usa para probar la humedad, las tiras azules se vuelven rosadas cuando están húmedas.
Referencias
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2- H
2O " Journal of Thermal Analysis , volumen 11, número 1, páginas 87–100. Doi : 10.1007 / BF02104087 Nota: el punto más bajo de la figura 6 es inconsistente con la figura 7; probablemente debería estar a -27,8 C en lugar de 0 C . - ^ a b Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
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enlaces externos
- Tarjeta internacional de seguridad química 0783
- Inventario Nacional de Contaminantes - Hoja de datos de cobalto
- Monografía de la IARC "Cobalto y compuestos de cobalto"
