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COBALTO

 

CARATTERISTICHE GENERALI

Composti del cobalto erano abbastanza diffusi nell'area mediterranea fin dalla metà del III millennio a.C. e in Cina composti del cobalto venivano utilizzati per ottenere colorazioni nella gamma tra il blu e il verde. In Europa intorno al 1520 l'alchimista francese Peter Weidenhammer avviò la produzione artigianale di un pigmento blu, detto saffra, ricavato dall'arseniuro misto di argento, cobalto, nichel e bismuto. L'individuazione del cobalto come metallo specifico risale al 1735 e fu opera del chimico svedese George Brandt.

Il cobalto è un elemento non molto diffuso in natura (circa 0,001% della crosta terrestre), dove si trova generalmente combinato sotto forma di ossidi, solfuri, arseniuri, come nei minerali smaltite CoAs2, cobaltite CoAsS, linneite Co3S4, carollite (Co, Cu)3S4, siegenite (Co, Ni, Fe)3S4, sferocobaltite CoCO3, e soprattutto associato a minerali di altri metalli quali nichel, rame e ferro. È presente in tracce anche nelle acque e nel terreno.

Il Cobalto è un metallo grigio-acciaio, ferromagnetico, abbastanza simile al ferro ma più duro e meno malleabile di questo; esiste in due forme allotropiche, l'una esagonale e l'altra cubica, di cui la prima stabile fino a circa 420 °C. A temperatura ambiente è inalterabile all'aria anche in presenza di umidità, mentre è attaccato dagli acidi (liberando idrogeno) e più lentamente dalle basi; reagisce facilmente con gli alogeni. A temperature elevate reagisce con l'ossigeno, lo zolfo, il fosforo, il carbonio e altri elementi, nonché con l'acqua, l'ammoniaca, il solfuro di idrogeno.

COMPOSTI

I più importanti composti del cobalto, si riferiscono al numero di ossidazione +2; in soluzione acquosa si presenta di colore rosa a causa della presenza dell'acquoione [Co(H2O)6]2+ e per questa ragione sono rosa o rossi i suoi sali idrati: il cloruro di cobalto, CoCl2 • 6H2O oppure il solfato di cobalto CoSO4∙7H2O. I sali anidri risultano invece azzurri. I sali di cobalto bivalenti sono usati come indicatori per rivelare la presenza di acqua e inoltre per fabbricare i cosiddetti inchiostri invisibili (costituiti da una soluzione acquosa molto diluita, e perciò pressoché incolore; quando per effetto dell'evaporazione naturale l'inchiostro si disidrata, appare la colorazione azzurra del sale anidro). Tra i composti bivalenti ricordiamo anche l'ossido di cobalto, CoO, polvere grigio-verdastra, utilizzato per colorare le ceramiche.

Al numero di ossidazione +3 si riferiscono l'ossido Co2O3, alcuni sali, come il fluoruro CoF3 e soprattutto sali complessi più stabili come per esempio l’esanitrocobaltato di potassio di formula K3[Co(NO2)6] che presenta cristalli gialli.

UTILIZZO

È utilizzato in numerose leghe, cui conferisce caratteristiche di resistenza al calore (superleghe) e proprietà magnetiche; viene utilizzato anche per produrre acciai speciali.

Composti del cobalto sono impiegati come azzurranti nelle industrie delle ceramiche e del vetro, come catalizzatori nell'industria chimica e  nell'industria delle vernici.

PRODUZIONE

 

L'estrazione si effettua mediante calcinazione del minerale, separazione da altri metalli e riduzione dell'ossido con carbone o idrogeno.

 

PROPRIETA' GENERALI

Nome Cobalto
Simbolo Co
Numero atomico 4
Periodo 4
Gruppo VIII b
Comportamento dell'ossido *1 Anfotero

PROPRIETA' ATOMICHE

Massa atomica (uma) *2 58,93
Elettronegatività  (Pauling) 1,8
Configurazione elettronica (Ar)3d74s2
Numeri di ossidazione +2 +3
Energia di 1a  ionizzazione (eV) 7,88
Raggio atomico (Å) 1,25

PROPRIETA' FISICHE

Stato di aggregazione *3 Solido
Temperatura di fusione (°C ) 1495
Temperatura di ebollizione (°C ) 2780
Densità  *4 8,9
Struttura cristallina Esagonale

ISOTOPI

Nuclide % *5
59Co 100
 
 *1  Relativo all'ossido con valenza maggiore

 *2   Una eventuale ( ) indica che il valore riportato è quello dell'isotopo a vita più lunga di un elemento radioattivo che non ha isotopi stabili e la cui massa atomica non può essere definita con precisione

 *3  Alla t = 20 °C e P = 1 atmosfera

 *4  per solidi e liquidi è espressa in g/ml a 20°C. Per i gas in g/l a a 0°C e 1 atmosfera

 *5  % = abbondanza in natura

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