De kobolthydroksid er det generiske navnet på alle forbindelser der koboltkationer og OH-anion deltar-. Alle er uorganiske og har den kjemiske formelen Co (OH)n, hvor n er lik valensen eller den positive ladningen til koboltmetallsenteret.
Siden kobolt er et overgangsmetall med halvfulle atomorbitaler, reflekterer hydroksidene av noen elektroniske mekanismer intense farger på grunn av Co-O-interaksjoner. Disse fargene, så vel som strukturene, er sterkt avhengige av ladningen og av de anioniske artene som konkurrerer med OH-.
Farger og strukturer er ikke de samme for Co (OH)to, Co (OH)3 eller for CoO (OH). Kjemien bak alle disse forbindelsene er ment for syntese av materialer som brukes til katalyse.
På den annen side, selv om de kan være komplekse, begynner dannelsen av en stor del av dem fra et grunnleggende miljø; som levert av den sterke basen NaOH. Derfor kan forskjellige kjemiske forhold oksidere kobolt eller oksygen..
Artikkelindeks
Hva er strukturene til kobolthydroksid? Den generelle formelen Co (OH)n tolkes ionisk slik: i et krystallgitter okkupert av et antall Con+, det vil være n ganger den mengden OH-anioner- samhandle med dem elektrostatisk. Dermed for Co (OH)to det vil være to OH- for hvert kationto+.
Men dette er ikke nok til å forutsi hvilket krystallinsk system disse ionene vil adoptere. Ved å resonnere coulombiske krefter, utførte Co3+ tiltrekker sterkere OH- sammenlignet med Coto+.
Dette faktum fører til at avstandene eller Co-OH-bindingen (selv med sin høye ioniske karakter) blir forkortet. Også fordi interaksjonene er sterkere, vil elektronene i de ytre skallene av Co3+ de gjennomgår en energisk forandring som tvinger dem til å absorbere fotoner med forskjellige bølgelengder (det faste stoffet blir mørkere).
Imidlertid er denne tilnærmingen ikke tilstrekkelig til å avklare fenomenet fargeendring avhengig av strukturen..
Det samme gjelder koboltoksydroksid. Formelen CoO OH tolkes som et kation3+ samhandler med et oksidanion, Oto-, og en OH-. Denne forbindelsen representerer grunnlaget for syntetisering av et blandet koboltoksid: Co3ELLER4 [CoO · CotoELLER3].
Kobolthydroksider kan også visualiseres, om enn mindre presist, som individuelle molekyler. Co (OH)to kan deretter tegnes som et lineært OH-Co-OH-molekyl, og Co (OH)3 som en flat trekant.
Med hensyn til CoO (OH) vil dets molekyl fra denne tilnærmingen bli tegnet som O = Co-OH. Anion Oto- danner en dobbeltbinding med koboltatomet, og en annen enkeltbinding med OH-.
Imidlertid er interaksjonene mellom disse molekylene ikke sterke nok til å "bevæpne" de komplekse strukturene til disse hydroksidene. For eksempel Co (OH)to kan danne to polymere strukturer: alfa og beta.
Begge er laminære, men med forskjellige rekkefølger av enhetene, og de er også i stand til å interkalere små anioner, slik som CO3to-, mellom lagene; som er av stor interesse for design av nye materialer fra kobolthydroksider.
Polymerstrukturer kan forklares bedre ved å vurdere en koordineringsoktaeder rundt koboltsentrene. For Co (OH)to, siden den har to OH-anioner- samhandler med Coto+, du trenger fire vannmolekyler (hvis vandig NaOH ble brukt) for å fullføre oktaedronet.
Dermed Co (OH)to er faktisk Co (HtoELLER)4(ÅH)to. For at denne oktaedronen skal danne polymerer, må den kobles av oksygenbroer: (OH) (HtoELLER)4Co-O-Co (HtoELLER)4(ÅH). Den strukturelle kompleksiteten øker for tilfellet med CoO (OH), og enda mer for Co (OH)3.
-Formel: Co (OH)to.
-Molmasse: 92,948 g / mol.
-Utseende: rosa-rødt pulver eller rødt pulver. Det er en ustabil blå form med formelen α-Co (OH)to
-Tetthet: 3,597 g / cm3.
-Løselighet i vann: 3,2 mg / l (lett løselig).
-Løselig i syrer og ammoniakk. Uoppløselig i fortynnet alkali.
-Smeltepunkt: 168 ° C.
-Følsomhet: følsom for luft.
-Stabilitet: den er stabil.
-Formel: Co (OH)3
-Molekylvekt: 112,98 g / mol.
-Utseende: to måter. En stabil svartbrun form og en ustabil mørkegrønn form med en tendens til å mørkne.
Tilsetningen av kaliumhydroksyd til en løsning av kobolt (II) nitrat, resulterer i utseendet til et blå-fiolett bunnfall som ved oppvarming blir Co (OH)to, dvs. kobolt (II) hydroksyd.
Co (OH)to utfelles når et alkalimetallhydroksyd tilsettes til en vandig løsning av et Co-saltto+
Coto+ + 2 NaOH => Co (OH)to + 2 Na+
-Den brukes til fremstilling av katalysatorer for bruk i oljeraffinering og i petrokjemisk industri. I tillegg brukes Co (OH)to ved tilberedning av koboltsalter.
-Kobolt (II) hydroksid brukes til fremstilling av malingstørkere og til fremstilling av batterielektroder.
-Kobolthydroksider er råmaterialet for syntesen av nanomaterialer med nye strukturer. For eksempel fra Co (OH)to nanokoper av denne forbindelsen er designet med et stort overflateareal for å delta som en katalysator i oksidative reaksjoner. Disse nanokopene er impregnert på porøse nikkel- eller krystallinske karbonelektroder.
-Det har blitt søkt å implementere karbonathydroksid-nanoroder med karbonat som er klemt i lagene. De utnytter den oksidative reaksjonen til Coto+ til Co3+, viser seg å være et materiale med potensielle elektrokjemiske anvendelser.
-Studier har blitt syntetisert og karakterisert ved bruk av mikroskopiteknikker, nanodisker av blandet koboltoksid og oksyhydroksid, fra oksydasjon av de tilsvarende hydroksidene ved lave temperaturer..
Stenger, skiver og flak av kobolthydroksid med strukturer i nanometriske skalaer, åpner dørene for forbedringer innen katalyseverdenen, og også for alle applikasjoner som gjelder elektrokjemi og maksimal bruk av elektrisk energi i moderne enheter.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.