Hidróxido de cobalto

O que é hidróxido de cobalto?

Ele Hidróxido de cobalto É o nome genérico para todos os compostos onde cátions de cobalto e ânion oh participam^-. Eles são todos de natureza inorgânica, e é como química fórmula Co (OH)_n, onde n é igual a valência ou carga positiva do centro de metal cobalto.

Como o cobalto é um metal de transição com orbitais atômicos de sementes, através de algum mecanismo eletrônico, seus hidróxidos refletem cores intensas devido a interações co-o, que podem ser intensas ou azuis verdes rosa.

Essas cores, assim como as estruturas, dependem muito de sua carga e das espécies aniônicas que competem com o OH^-.

As cores e estruturas não são as mesmas para CO (OH)₂, CO (OH)₃ ou para o COO (OH). A química por trás de todos esses compostos destina -se à síntese de materiais aplicados à catálise.

Por outro lado, embora possam ser complexos, a formação de uma grande parte deles é baseada em um meio básico, como o fornecido pela forte base Naoh. Portanto, diferentes condições químicas podem oxidar cobalto ou oxigênio.

Estrutura química de hidróxido de cobalto

Sua fórmula geral Co (OH)_n É interpretado da seguinte maneira: em uma rede cristalina ocupada por vários COⁿ⁺, Haverá essa quantidade de ânions oh^- interagindo com eles eletroestaticamente. Assim, para Co (OH)₂ Haverá dois oh^- Para cada Cation Co²⁺.

Mas isso não é suficiente para prever o sistema cristalino que esses íons adotarão. Para o raciocínio de forças culômia, o CO³⁺ atrai com maior intensidade o oh^- comparado a co²⁺.

Esse fato faz. Da mesma forma, como as interações são mais fortes, os elétrons das camadas externas do CO³⁺ Eles experimentam uma mudança de energia que os força a absorver fótons com diferentes comprimentos de onda (o sólido escurece).

No entanto, essa abordagem é insuficiente para dar esclarecimentos do fenômeno de mudar suas cores, dependendo da estrutura.

O mesmo acontece para o oxi -hidroxido de cobalto. Sua fórmula COO · OH é interpretada como um co -co³⁺ interagindo com um ânion de óxido, ou^2-, e um oh^-. Este composto representa a base para sintetizar um óxido de cobalto misto: CO₃QUALQUER₄ [COO · CO₂QUALQUER₃].

Covalente

Os hidróxidos de cobalto também podem ser visualizados, embora menos precisos, como moléculas individuais. CO (OH)₂ Então pode ser desenhado como uma molécula linear oh-co-oh e co (oh)₃ Como um triângulo plano.

Com relação ao COO (OH), sua molécula dessa abordagem seria desenhada como O = Co-OH. O ânion ou^2- forma um link duplo com o átomo de cobalto e outro link simples com o OH^-.

No entanto, as interações entre essas moléculas não são fortes o suficiente para "montar" as estruturas complexas desses hidróxidos. Por exemplo, co (oh)₂ Pode formar duas estruturas poliméricas: alfa e beta.

Ambos são laminares, mas com diferentes sistemas das unidades, e também são capazes de intercalar ânions pequenos, como CO, como Co₃^2-, entre suas camadas; o que é de grande interesse para o design de novos materiais de hidróxidos de cobalto.

Unidades de coordenação

As estruturas poliméricas podem ser melhor explicadas se for considerado um octaedro de coordenação em torno dos centros de cobalto. Para CO (OH)₂, Como você tem dois ânions oh^- interagindo com co²⁺, Você precisa de quatro moléculas de água (se o NaOH aquoso foi usado) para completar o octaedro.

Assim, CO (OH)₂ Na verdade é co (h₂QUALQUER)₄(OH)₂. Para que este polímeros de formas octaedro exija vinculação por pontes de oxigênio: (oh) (h₂QUALQUER)₄Co-o-co (h₂QUALQUER)₄(OH). A complexidade estrutural aumenta no caso de COO (OH) e ainda mais para Co (OH)₃.

Propriedades de hidróxido de cobalto

Hidróxido de cobalto (II)

-Fórmula: CO (OH)₂.

-Massa molar: 92.948 g/mol.

-Aparência: poeira em vermelho ou poeira vermelha. Há uma forma azul instável de fórmula α-co (OH)₂

-Densidade: 3.597 g/cm³.

-Solubilidade em água: 3,2 mg/L (pouco solúvel).

-Ácido solúvel e amônio. Insolúvel em álcalis diluídos.

-Ponto de fusão: 168 ° C.

-Sensibilidade: sensível ao ar.

-Estabilidade: é estável.

Hidróxido de cobalto (III)

-Fórmula: CO (OH)₃

-Massa molecular: 112,98 g/mol.

-Aparência: duas formas. Uma forma estável marrom-preta e uma forma verde instável com uma tendência a escurecer.

Produção de hidróxido de cobalto

A adição de hidróxido de potássio a uma solução de nitrato de cobalto (II) resulta na aparência de um precipitado de violeta azul que, quando aquecido, se torna CO (OH)₂, isto é, hidróxido de cobalto (ii).

CO (OH)₂ precipita quando um hidróxido metálico alcalino é adicionado a uma solução aquosa de sal de sal²⁺

Co²⁺     +        2 Naoh => CO (OH)₂      +         2 NA⁺

Usos de hidróxido de cobalto

-É usado na elaboração de catalisadores para uso no refino de petróleo e na indústria petroquímica. Além disso, CO (OH) é usado₂ Na preparação de sais de cobalto.

-O hidróxido de cobalto (II) é usado na elaboração de secadores de tinta e na fabricação de eletrodos de bateria.

Síntese de nanomateriais

-Os hidróxidos de cobalto são a matéria -prima para a síntese nanomaterial com novas estruturas. Por exemplo, de CO (OH)₂ Os nanocos deste composto foram projetados, com uma grande área de superfície para participar como um catalisador em reações oxidativas.

Esses nanocos são impregnados em eletrodos porosos de níquel ou carvão.

-Ele procurou implementar nanobarras de hidróxidos de carbonato com carbonato intercalados em suas camadas. Eles aproveitam a reação oxidativa do CO²⁺ Um co³⁺, demonstrando ser um material com possíveis aplicações eletroquímicas.

-Estudos sintetizaram e caracterizam, por técnicas de microscopia, nanodiscos mistos de óxido de cobalto.

Barras, discos e flocos de hidróxido de cobalto com escalas nanométricas, portas abertas para melhorias no mundo da catálise e, também, de todas as aplicações relativas à eletroquímica e ao uso máximo de energia elétrica em dispositivos modernos.

Referências

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