Слайд 2
Аннотация
Кобальт – это белый, слегка желтоватый металл с розоватым
или синеватым отливом. Существует в двух кристаллических модификациях:
α-Co с гексагональной
плотноупакованной решёткой, β-Co с кубической гранецентрированной решёткой.
Аннотация
Слайд 3
Содержание
Свойства атома
Из истории
Происхождение названия
Нахождение в природе
Физические свойства
Применение
Биологическая
роль
Некоторые соединения кобальта и минералы
Задача
Слайд 4
Свойства атома
Атомная масса = 58,9332 г/моль
Электронная конфигурация 3d7 4s2
Радиус
атома 125 пм
Химические свойства
Электроотрицательность 1,88 (шкала Полинга)
Электродный потенциал E0(Co2+/Co)
= -0,277 В
Степени окисления +3, +2,
0, -1
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.) = 8,9 г/см³
Температура плавления = 1768 K
Температура кипения = 3143 K
Теплота плавления = 15,48 кДж/моль
Теплота испарения = 389,1 кДж/моль
Кристаллическая решётка простого вещества гексагональная
Слайд 5
Из истории
Соединения кобальта известны человеку с глубокой
древности, синие кобальтовые стёкла, эмали, краски находят в гробницах
Древнего Египта (больше синего цвета). Первое приготовление синих красок относится к 1800 году.
Слайд 6
Название
Название химического элемента кобальт происходит от нем. Kobold — домовой,
гном. При обжиге содержащих мышьяк кобальтовых минералов (кобальтин CoAsS)
выделяется летучий ядовитый оксид мышьяка(As2O3). Руда, содержащая эти минералы, получила у горняков имя горного духа Кобольда.
В средние века горняки и металлурги называли руды, которые были похожими на обычную руду, но при плавке не давали ни одного из семи известных металлов (золота, серебра, меди, свинца, железа, ртути и олова), «кобальтами». Тогда считали, что горные духи (кобольды) мешают выплавке металлов. Впоследствии кобальтами называли все трудно проплавляемые руды.
Слайд 7
Нахождение в природе
Содержание Кобальта в литосфере 1,8·10-3% по
массе. В земной коре он мигрирует в магмах, горячих
и холодных водах.
В биосфере Кобальт преимущественно рассеивается: в глинах и сланцах в среднем содержится 2·10-3% кобальта, в песчаниках 3·10-5, в известняках 1·10-5. Мировом океане его лишь 5·10-8%. Наиболее бедны кобальтом песчаные почвы лесных районов.
Всего известно около 50 кобальтосодержащих минералов.
Слайд 8
Физические свойства
Кобальт — твердый металл, существующий в
двух модификациях. При температурах 18 -427 °C устойчива α-модификация.
При температурах 427 -1494 °C (=t ° пл) устойчива β-модификация кобальта (решётка кубическая гранецентрированная).
Кобальт — ферромагнетик.
Желтоватый оттенок ему придает тонкий слой оксидов.
Слайд 9
Применение
Из сплавов с применением кобальта создают обрабатывающий
инструмент: свёрла, резцы, и т. п.
Металл используется для создания
высокопрочных сталей.
Кобальт применяется как катализатор химических реакций
Магнитные свойства сплавов кобальта находят применение в аппаратуре магнитной записи, а также сердечниках электромоторов и трансформаторов.
Широко используется в медицине (В12) для борьбы с раком, вытеснив из использования р/а радий, и в пчеловодстве
Слайд 10
Биологическая роль
Он входит в состав витамина В12 (кобаламин).
В теле человека содержится 0,2 мг кобальта на каждый килограмм
массы человека. При отсутствии кобальта развивается акобальтоз.(Акобальтозом страдают преимущественно жвачные — овцы, козы, крупный рогатый скот, возможно, и дикие животные, реже свиньи, лошади и птицы, у которых болезнь протекает более латентно, не доходя до явного клинического проявления.)
Избыток кобальта также вреден
Слайд 11
Токсичность
ПДК пыли кобальта в воздухе 0,5 мг/м³, в
питьевой воде допустимое содержание солей кобальта 0,01 мг/л.
В 1960-х
годах соли кобальта использовались некоторыми пивоваренными компаниями для стабилизации пены. Регулярно выпивавшие более четырёх литров пива в день получали серьёзные побочные эффекты на сердце, и, в отдельных случаях, это приводило к смерти. С тех пор его использование в пивоварении прекращено, и в настоящее время является незаконным.
Особенно токсичны пары октакарбонила кобальта Со2(СО)8.
Слайд 12
Биологическая функция кобальта
Физиологический эффект микроэлементов, в частности, кобальта
Вреден
как избыток, так и недостаток микроэлементов.
Существуют определенные диапазоны концентраций,
в которых микроэлементы, в частности, кобальт, необходимы живым организмам.
Слайд 13
Влияние на растения
Растения накапливают кобальт (главным образом в
корнях), его содержание повышается в период роста и снижается
во время цветения. Небольшие добавки кобальта приводят к значительному повышению урожая и улучшению его качества (злаки, картофель, бобовые).
К пищевым продуктам с высоким содержанием кобальта относятся: свекла (особенно ботва),земляника, хлеб, гречиха, капуста, инжир, зеленый лук, грибы, груши, редис, помидоры. Кобальта в них содержится около 0.2 мг/кг.
Яблоки, абрикосы, бананы, морковь, вишня, кофе, кукуруза, баклажаны, овес, перец, картофель, рис, злаки (около 0.05 мг/кг)
Слайд 15
Смальта СоАs2
Вначале кобальтовую руду обжигали, размалывали и плавили
без всяких добавок. Позже к руде стали добавлять карбонат
калия (поташ) и песок. Получалось синее стекло — смальта, которую выливали в воду, измельчали и отмывали от растворимых примесей. Смальта в виде кубиков и пластинок до сих пор служит для мозаичных работ.
Фрактальный кристалл кобальта
Фрактальные (дендритные) кристаллиты кобальта, полученные методом химического восстановления. Несмотря на свой микронный размер, фрактальный кристалл "простирает" свои "веточки" и в область "нано"
Слайд 16
ксантоконит
сферокобальтит
(кобальтокальцит)
Ксантоконит существует в различных модификациях. Чаще
всего полупрозрачные коричневые, филолетовые, голубые или желто-оранжевые кристаллы.
Состоят из
множества маленьких шариков с концентрическим строением. Цвет минерала: розово-красный, розовый переходящий в красный; коричневый, серый, может быть изменен до черного . Полупрозрачный со стеклянным блеском.
Слайд 17
Победит
Кобальт, очищенный электролизом
Советскими учеными и инженерами разработан
сверхтвердый сплав “победит”, который по своим качествам превосходит аналогичные
зарубежные сплавы. В состав победита, наряду с карбидом вольфрама, входит кобальт
Слайд 18
Смесь кристаллического порошка из черного, темно-зеленого и бурого
оксидов. Растворяется в воде за 30 суток .
Смесь оксидов
кобальта
Кобальт и ртуть
хлорид кобальта шестиводный CoCl2·6 H2O
СоС12-6Н2О- фиолетовые кристаллы.
хлорид кобальта (ǁ)
безводный CoCl2
Слайд 19
сульфат кобальта семиводный CoSO4·7 H2O
CoSO4 – розовато-коричневые гигроскопичные
кристаллы.
Применяется в стекольной и керамической промышленности в качестве
пигмента.
Нитрат кобальта Сo(NO3)2·6 H2O
Нитрат кобальта
Слайд 20
На 20 января 2013 г. стоимость кобальта на мировом рынке,
по данным infogeo.ru, составляет около 26 долл./кг. (770 руб.).
Слайд 21
Задача
Кристаллогидрат CoCl2.6H2O массой 476 г растворили в
воде, при этом массовая доля хлорида кобальта(II) в растворе
оказалась равной 13,15%.
Рассчитайте массу воды, взятую для растворения кристаллогидрата.