Hydroxyde de cobalt

Hydroxyde de cobalt, dans ce cas, vert bleuâtre. Source: Wikimedia Commons

Qu'est-ce que l'hydroxyde de cobalt?

Il hydroxyde de cobalt C'est le nom générique de tous les composés où les cations cobalt et l'anion oh participent^-. Ils sont tous de nature inorganique, et c'est comme une formule chimique Co (OH)_n, où n est égal à la valence ou à la charge positive du centre de métal cobalt.

Comme le cobalt est un métal de transition avec des orbitales atomiques de graines, à travers un mécanisme électronique, ses hydroxydes reflètent des couleurs intenses en raison des interactions co-o, qui peuvent être des.

Ces couleurs, ainsi que les structures, dépendent fortement de leur charge et des espèces anioniques qui rivalisent avec l'OH^-.

Les couleurs et les structures ne sont pas les mêmes pour CO (OH)₂, CO (OH)₃ ou pour le COO (OH). La chimie derrière tous ces composés est destinée à la synthèse des matériaux appliqués à la catalyse.

D'un autre côté, bien qu'ils puissent être complexes, la formation d'une grande partie d'entre eux est basée sur un milieu de base, comme celui fourni par la base de base NaOH. Par conséquent, différentes conditions chimiques peuvent oxyder le cobalt ou l'oxygène.

Structure chimique de l'hydroxyde de cobalt

Sa formule générale Co (OH)_n Il est interprété de la manière suivante: dans un réseau cristallin occupé par un certain nombre de COⁿ⁺, Il y aura cette quantité d'anions oh^- interagir avec eux électrostatiquement. Ainsi, pour CO (OH)₂ Il y en aura deux oh^- Pour chaque cation co²⁺.

Mais cela ne suffit pas pour prédire le système cristallin que ces ions adopteront. Pour le raisonnement des forces culombiques, le CO³⁺ attire avec une plus grande intensité de l'OH^- par rapport à CO²⁺.

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Ce fait fait raccourcir les distances ou le lien co-oh (même avec son caractère ionique élevé). De même, parce que les interactions sont plus fortes, les électrons des couches externes du CO³⁺ Ils éprouvent un changement d'énergie qui les oblige à absorber les photons avec différentes longueurs d'onde (les assombristes solides).

Cependant, cette approche est insuffisante pour donner des clarifications du phénomène de modification de ses couleurs en fonction de la structure.

La même chose se produit pour l'oxihydroxyde de cobalt. Sa formule COO · OH est interprétée comme un co -co³⁺ interagir avec un anion oxyde, ou^2-, et un oh^-. Ce composé représente la base pour synthétiser un oxyde de cobalt mixte: CO₃SOIT₄ [COO · CO₂SOIT₃]].

Covalent

Les hydroxydes de cobalt peuvent également être visualisés, bien que moins précis, comme les molécules individuelles. CO (OH)₂ Il peut ensuite être dessiné comme une molécule linéaire oh-co-oh, et co (OH)₃ Comme un triangle plat.

En ce qui concerne le COO (OH), sa molécule de cette approche serait dessinée comme o = co-oh. L'anion ou^2- forme un double lien avec l'atome de cobalt et un autre lien simple avec l'OH^-.

Cependant, les interactions entre ces molécules ne sont pas suffisamment fortes pour "assembler" les structures complexes de ces hydroxydes. Par exemple, CO (OH)₂ Il peut former deux structures polymères: alpha et bêta.

Les deux sont laminaires mais avec des systèmes différents des unités, et ils sont également capables d'intéregurer de petits anions, tels que CO₃^2-, parmi ses couches; qui est d'un grand intérêt pour la conception de nouveaux matériaux à partir d'hydroxydes de cobalt.

Unités de coordination

Les structures polymères peuvent être mieux expliquées si elle est considérée comme un octaèdre de coordination autour des centres de cobalt. Pour co (oh)₂, Comme vous avez deux anions oh^- interagir avec CO²⁺, Vous avez besoin de quatre molécules d'eau (si le naOH aqueux a été utilisé) pour compléter l'octaèdre.

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Ainsi, CO (OH)₂ C'est en fait co (h₂SOIT)₄(OH)₂. De sorte que cet octaedro forme des polymères nécessite une liaison par des ponts d'oxygène: (OH) (H₂SOIT)₄Co-o-co (h₂SOIT)₄(OH). La complexité structurelle augmente dans le cas de COO (OH), et encore plus pour CO (OH)₃.

Propriétés d'hydroxyde de cobalt

Hydroxyde de cobalt (II)

-Formule: CO (OH)₂.

-Masse molaire: 92 948 g / mol.

-Apparence: poussière rouge roso ou poussière rouge. Il existe une forme bleue instable de formule α-CO (OH)₂

-Densité: 3 597 g / cm³.

-Solubilité dans l'eau: 3,2 mg / L (Little Soluble).

-Acide soluble et ammonium. Insoluble dans les alcalis dilués.

-Point de fusion: 168 ° C.

-Sensibilité: sensible à l'air.

-Stabilité: c'est stable.

Hydroxyde de cobalt (III)

-Formule: CO (OH)₃

-Masse moléculaire: 112,98 g / mol.

-Apparence: deux formes. Une forme brun noire stable et une forme verte instable avec une tendance à s'assombrir.

Production d'hydroxyde de cobalt

L'ajout d'hydroxyde de potassium à une solution de nitrate de cobalt (II), entraîne l'apparition d'un précipité bleu-violet qui, lorsqu'il est chauffé, devient co (OH)₂, c'est-à-dire l'hydroxyde de cobalt (II).

CO (OH)₂ précipite lorsqu'un hydroxyde métallique alcalin est ajouté à une solution aqueuse d'un sel de sel²⁺

Co²⁺     +        2 NaOH => CO (OH)₂      +         2 Na⁺

Utilisations de l'hydroxyde de cobalt

-Il est utilisé dans l'élaboration des catalyseurs à utiliser dans le raffinage de l'huile et dans l'industrie pétrochimique. De plus, le CO (OH) est utilisé₂ Dans la préparation des sels de cobalt.

-L'hydroxyde de cobalt (II) est utilisé dans l'élaboration des séchoirs de peinture et dans la fabrication d'électrodes de batterie.

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Synthèse de nanomatériaux

-Les hydroxydes de cobalt sont la matière première de la synthèse des nanomatériaux avec de nouvelles structures. Par exemple, du CO (OH)₂ Les nanocos de ce composé ont été conçus, avec une grande surface pour participer comme catalyseur aux réactions oxydatives.

Ces nanocos sont imprégnés de nickel ou d'électrodes poreuses de charbon.

-Il a cherché à mettre en œuvre des nanobarras d'hydroxydes de carbonate avec du carbonate entrecoupé dans ses couches. Ils profitent de la réaction oxydative du CO²⁺ A CO³⁺, Il est démontré comme un matériau avec des applications électrochimiques potentielles.

-Les études ont synthétisé et caractérisé, par des techniques de microscopie, des nanodiscs d'oxyde de cobalt mixtes.

Barres, disques et flocons d'hydroxyde de cobalt avec écailles nanométriques, portes ouvertes aux améliorations dans le monde de la catalyse et, également, de toutes les applications concernant l'électrochimie et l'utilisation maximale de l'énergie électrique dans les appareils modernes.

Les références

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