El cloruro de cobalto (II) es un compuesto inorgánico , una sal de cobalto y cloro , con la fórmula CoCl
2. El compuesto forma varios hidratos CoCl.
2· nH
2O , para n = 1, 2, 6 y 9. No se han confirmado las afirmaciones sobre la formación de tri y tetrahidratos. [4] La forma anhidra es un sólido cristalino azul; el dihidrato es violeta y el hexahidrato es rosado. Las muestras comerciales suelen ser el hexahidrato, que es una de las sales de cobalto más utilizadas en el laboratorio. [5]
A temperatura ambiente, el cloruro de cobalto anhidro tiene la estructura de cloruro de cadmio ( CdCl
2) (R 3 m) en el que los iones cobalto(II) están coordinados octaédricamente. Aproximadamente a 706 °C (20 grados por debajo del punto de fusión), se cree que la coordinación cambia a tetraédrica. [2] Se ha informado que la presión de vapor es de 7,6 mmHg en el punto de fusión. [6]
El cloruro de cobalto es bastante soluble en agua. Bajo presión atmosférica, la concentración másica de una solución saturada de CoCl
2en agua es aproximadamente el 54% en el punto de ebullición, 120,2 °C; 48% a 51,25ºC; 35% a 25°C; 33% a 0ºC; y 29% a -27,8 °C. [4]
Soluciones acuosas diluidas de CoCl
2contienen la especie [Co(H
2Oh)
6]2+
, además de los iones cloruro . Las soluciones concentradas son rojas a temperatura ambiente pero se vuelven azules a temperaturas más altas. [7]
2.png/1280px-MX2(H2O)2.png)
La unidad cristalina del hexahidrato sólido CoCl.
2•6 horas
2O contiene la molécula neutra trans - CoCl
2(h
2Oh)
4y dos moléculas de agua de cristalización . [8] Esta especie se disuelve fácilmente en agua y alcohol .
La sal anhidra es higroscópica y el hexahidrato es delicuescente . [ cita necesaria ] El dihidrato, CoCl 2 (H 2 O) 2 , es un polímero de coordinación . Cada centro de Co está coordinado con cuatro ligandos de cloruro de doble puente . El octaedro se completa con un par de ligandos mutuamente transaquo . [9]
El cloruro de cobalto se puede preparar en solución acuosa a partir de hidróxido de cobalto (II) o carbonato de cobalto (II) y ácido clorhídrico :
El dihidrato y el hexahidrato sólidos se pueden obtener por evaporación. El enfriamiento de soluciones acuosas saturadas produce el dihidrato entre 120,2 °C y 51,25 °C, y el hexahidrato por debajo de 51,25 °C. El hielo de agua, en lugar del cloruro de cobalto, cristalizará en soluciones con una concentración inferior al 29%. Las formas monohidrato y anhidra se pueden obtener enfriando soluciones sólo a alta presión, por encima de 206 °C y 335 °C, respectivamente. [4]
El compuesto anhidro se puede preparar calentando los hidratos. [10]
Al calentarlo rápidamente o en un recipiente cerrado, cada uno de los 6, 2 y 1 hidratos se funde parcialmente en una mezcla del siguiente hidrato inferior y una solución saturada, a 51,25 °C, 206 °C y 335 °C. , respectivamente. [4] Al calentar lentamente en un recipiente abierto, de modo que la presión de vapor de agua sobre el sólido sea prácticamente cero, el agua se evapora de cada uno de los 6, 2 y 1 hidratos sólidos, dejando el siguiente hidrato inferior, a aproximadamente 40°C, 89°C y 125°C, respectivamente. Si la presión parcial del vapor de agua está en equilibrio con la del sólido, como en un contenido confinado pero no presurizado, la descomposición ocurre a aproximadamente 115°C, 145°C y 195°C, respectivamente. [4]
La deshidratación también se puede efectuar con cloruro de trimetilsililo : [11]
El compuesto anhidro se puede purificar mediante sublimación al vacío. [2]
En el laboratorio, el cloruro de cobalto (II) sirve como precursor común de otros compuestos de cobalto. Generalmente, las soluciones acuosas diluidas de la sal se comportan como otras sales de cobalto (II), ya que estas soluciones consisten en [Co (H
2Oh)
6]2+
ion independientemente del anión. Por ejemplo, tales soluciones dan un precipitado de sulfuro de cobalto CoS tras el tratamiento con sulfuro de hidrógeno H.
2S . [ cita necesaria ]
El hexahidrato y la sal anhidra son ácidos de Lewis débiles . Los aductos suelen ser octaédricos o tetraédricos . Forma un complejo octaédrico con piridina ( C
5h
5norte ): [12]
Con trifenilfosfina ( P(C
6h
5)
3), se obtiene un complejo tetraédrico:
Las sales del complejo aniónico CoCl 4 2− se pueden preparar usando cloruro de tetraetilamonio: [13]
El ion tetraclorocobaltato [CoCl 4 ] 2− es el ion azul que se forma al agregar ácido clorhídrico a soluciones acuosas de cloruro de cobalto hidratado, que son de color rosa.
4.png/1280px-Co(norbornyl)4.png)
La reacción del compuesto anhidro con ciclopentadienuro de sodio da cobaltoceno Co (C
5h
5)
2. Esta especie de 19 electrones es un buen agente reductor, ya que se oxida fácilmente al catión cobaltocenio amarillo de 18 electrones [Co(C
5h
5)
2]+
.
Existen compuestos de cobalto en el estado de oxidación +3, como el fluoruro de cobalto (III) CoF.
3, nitrato Co(NO
3)
3, y sulfato Co
2(ENTONCES
4)
3; sin embargo, cloruro de cobalto (III) CoCl
3No es estable en condiciones normales y se descompondría inmediatamente en CoCl.
2y cloro . [14]
Por otro lado, se pueden obtener cloruros de cobalto (III) si el cobalto se une también a otros ligandos de mayor basicidad de Lewis que el cloruro, como las aminas . Por ejemplo, en presencia de amoníaco , el oxígeno atmosférico oxida fácilmente el cloruro de cobalto (II) a cloruro de hexaminocobalto (III) :
Reacciones similares ocurren con otras aminas . Estas reacciones suelen realizarse en presencia de carbón como catalizador o con peróxido de hidrógeno H.
2oh
2sustituido por el oxígeno atmosférico. Otros ligandos altamente básicos, incluidos carbonato , acetilacetonato y oxalato , inducen la formación de derivados de Co (III). Los carboxilatos y haluros simples no lo hacen. [ cita necesaria ]
A diferencia de los complejos de Co(II) , los complejos de Co(III) intercambian ligandos muy lentamente , por lo que se dice que son cinéticamente inertes . El químico alemán Alfred Werner recibió el premio Nobel en 1913 por sus estudios sobre una serie de estos compuestos de cobalto (III), trabajos que llevaron a comprender las estructuras de dichos compuestos de coordinación . [ cita necesaria ]
Reacción del 1-norbornillitio con el CoCl
2·THF en pentano produce el tetrakis(1-norbornil)cobalto(IV) marrón, térmicamente estable [15] [16] - un raro ejemplo de un compuesto estable de metal de transición/alcano saturado, [5] se obtienen diferentes productos en otros disolventes . [17]
El cloruro de cobalto es un indicador visual de humedad común debido a su distintivo cambio de color cuando se hidrata. El cambio de color es de algún tono azul cuando está seco, a un rosa cuando está hidratado, aunque el tono de color depende del sustrato y la concentración. Se impregna en papel para fabricar tiras reactivas para detectar humedad en soluciones o, más lentamente, en aire/gas. Los desecantes como el gel de sílice pueden incorporar cloruro de cobalto para indicar cuándo está "gastado" (es decir, hidratado). [18]
El cobalto es esencial para la mayoría de las formas de vida superiores, pero más de unos pocos miligramos al día es perjudicial. Aunque rara vez se han producido envenenamientos por compuestos de cobalto, su ingestión crónica ha causado graves problemas de salud en dosis mucho menores que la dosis letal. En 1966, la adición de compuestos de cobalto para estabilizar la espuma de la cerveza en Canadá provocó una forma peculiar de miocardiopatía inducida por toxinas , que llegó a conocerse como miocardiopatía del bebedor de cerveza . [19] [20] [21]
Además, se sospecha que el cloruro de cobalto (II) causa cáncer (es decir, posiblemente cancerígeno , grupo 2B de la IARC ) según las monografías de la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC). [22]
En 2005-06, el cloruro de cobalto fue el octavo alérgeno más prevalente en las pruebas epicutáneas (8,4%). [23]
