Compuestos de cobalto

Los compuestos de cobalto son compuestos químicos formados por cobalto y otros elementos.

Compuestos inorgánicos

Haluros

Se conocen muchos haluros de cobalto (II): fluoruro de cobalto(II) ${\ce {(CoF2)}}$ , un sólido rosa; cloruro de cobalto(II) ${\ce {(CoCl2)}}$ , un sólido azul; bromuro de cobalto (II) ${\ce {(CoBr2)}}$ , un sólido verde; y yoduro de cobalto(II) ${\ce {(CoI2)}}$ , un sólido azul negruzco. Además de las formas anhidras, estos haluros de cobalto también tienen hidratos. El cloruro de cobalto (II) anhidro es azul, mientras que el hexahidrato es de color magenta. Debido a que el cloruro de cobalto (II) cambia de color al hidratarse, se puede utilizar para fabricar gel de sílice de colores.

Los haluros de cobalto anhidro reaccionan con óxido nítrico a 70~120 °C para generar ${\ce {[Co(NO)2X ]2}}$ (X = Cl, Br o I). El complejo de haluros de cobalto y trietilfosfina ${\ce {((C2H5)3P)}}$ puede absorber monóxido nítrico en benceno para formar el material diamagnético ${\ce {Co(NO)X2(P(C2H5)3)}}$

En la reacción ${\ce {Co^3+ + e^- ->Co^2+}}$ , el potencial es de +1,92 V, que es mayor que el de ${\ce {Cl2}}$ a ${\ce {Cl^-}}$ (+1,36 V). Por lo tanto, la interacción del ${\ce {Co^3+}}$ con el ${\ce {Cl^{-}}}$ produce ${\ce {Co^2+}}$ y libera cloro gaseoso. El potencial de ${\ce {F2}}$ a ${\ce {F-}}$ es de +2,87 V, por lo que el fluoruro de cobalto (III) ${\ce {(CoF3)}}$ puede existir de forma estable. Es un reactivo fluorado que reacciona violentamente con el agua.

Óxidos e hidróxidos

El cobalto puede formar varios óxidos, como CoO _, Co₂O₃ y Co₃O₄. El Co₃O₄, a 950 °C, se descompone en CoO.

Las sales de cobalto solubles reaccionan con hidróxido de sodio para obtener hidróxido de cobalto (II) ${\ce {(Co(OH) 2 )}}$ :

Co(NO₃) ₂ + 2 NaOH → Co(OH)₂ ↓ + 2 NaNO ₃

El hidróxido de cobalto (II) se puede oxidar al compuesto Co(III), CoO(OH), en condiciones alcalinas .

Pnictógenos

El polvo de cobalto reacciona con el amoníaco para formar dos tipos de nitruros, Co₂N y Co₃N. El cobalto reacciona con el fósforo o el arsénico para formar Co₂P, CoP, CoP₂, CoAs₂ y otras sustancias. Los tres primeros compuestos son de interés como catalizadores para la electrólisis del agua.

La azida de cobalto (II) (Co(N₃)₂) es otro compuesto binario de cobalto y nitrógeno que puede explotar al calentarse. El cobalto (II) y la azida pueden formar el complejo Co(N
3)2−
4. El pentazolido de cobalto Co(N5)2 fue descubierto en 2017 y existe en forma de hidrato [Co(H2O)4(N5)2]·4H2O. Se descompone a una temperatura de entre 50 y 145 °C para formar azida de cobalto (II), convirtiéndose en anhidro y liberando nitrógeno, y explotando cuando se calienta aún más. Este compuesto se puede obtener haciendo reaccionar (N5)6(H3O)3(NH4)4Cl o Na(H2O)(N5)]·2H2O y [Co(H2O)6](NO3)2 a temperatura ambiente. El enlace de hidrógeno del agua estabiliza esta molécula.

El cobalto puede reaccionar fácilmente con el ácido nítrico para formar nitrato de cobalto (II) Co(NO3)2. El nitrato de cobalto (II) existe en forma anhidra y en forma hidratada, siendo el hexahidrato la más común. El nitrato de cobalto hexahidratado (Co(NO3)2·6H2O) es un cristal rojo delicuescente que se disuelve fácilmente en agua, y su molécula contiene iones hidratados de cobalto (II) ([Co(H2O)6]2+) e iones nitrato libres. Se puede obtener por precipitación a partir de una solución.

Compuestos de coordinación

Al igual que todos los metales, los compuestos moleculares y los iones poliatómicos de cobalto se clasifican como complejos de coordinación, es decir, moléculas o iones que contienen cobalto unido a uno o más ligandos. Estos pueden ser combinaciones de una variedad potencialmente infinita de moléculas e iones, como:

agua H₂O, como en el catión hexaaquocobalto(II) [Co(H₂O)₆]²⁺. Este complejo de color rosa es el catión predominante en el sulfato de cobalto sólido CoSO₄·(H₂O)_x, con x = 6 o 7, así como en sus soluciones acuosas.
amoníaco NH₃, como en cis-diaquotetraamminacobalto (III) [Co(NH₃)₄(H₂O)₂]³⁺, en hexol [Co(Co(NH₃)4₍HO)₂)₃]⁶⁻, en [Co(NO₂)₄(NH₃)₂]⁻ (el anión de la sal de Erdmann), y en [Co(NH₃)₅(CO₃)]⁻.
carbonato [CO₃]²⁻, como en el anión verde triscarbonatocobaltato (III) [Co(CO₃)₃]³⁻.
nitrito [NO
2]−
como en [Co(NO
2)
4(NH
3)
2]−
.
hidróxido [HO]−
, como en el hexol.
cloruro [Cl]−
, como en tetracloridocobaltato(II) CoCl
4]2−
.
bicarbonato [HCO
3]−
, como en [Co(CO
3)
2(HCO
3)(H
2O)]3−
.
oxalato [C
2O
4]2−
, como en trisoxalatocobalto (III) [Co(C
2O
4)3−
3].

Estos grupos unidos afectan la estabilidad de los estados de oxidación de los átomos de cobalto, según los principios generales de electronegatividad y de dureza-blandura. Por ejemplo, los complejos de Co³⁺ tienden a tener ligandos de amina . Dado que el fósforo es más blando que el nitrógeno, los ligandos de fosfina tienden a presentar los más blandos Co²⁺ y Co⁺, un ejemplo es el cloruro de tris(trifenilfosfina)cobalto(I) ( P(C
6H
5)
3)
3CoCl ). El óxido y el fluoruro, más electronegativos (y más duros), pueden estabilizar los derivados de Co ⁴⁺ y Co ⁵⁺, por ejemplo, el hexafluorocobaltato de cesio (IV) (Cs₂CoF₆) y el percobaltato de potasio (K₃CoO₄).

Alfred Werner, pionero en química de coordinación y ganador del Premio Nobel, trabajó con compuestos de fórmula empírica [Co(NH
3)
6]3+
Uno de los isómeros determinados fue el cloruro de hexamina de cobalto(III) . Este complejo de coordinación, un complejo típico de tipo Werner, consta de un átomo central de cobalto coordinado por seis ligandos ortogonales de amina y tres contraaniones de cloruro. El uso de ligandos quelantes de etilendiamina en lugar de amoníaco produce tris(etilendiamina)cobalto(III) ([Co(en)
3]3+
), que fue uno de los primeros complejos de coordinación en resolverse en isómeros ópticos. El complejo existe en las formas dextrógira y levógira de una "hélice de tres palas". Werner lo aisló por primera vez en forma de cristales aciculares de color amarillo dorado.

Compuestos orgánicos

La vitamina B12 es una biomolécula orgánica soluble en agua que contiene un núcleo de cobalto y que interviene en la metilación y síntesis de ácidos nucleicos y neurotransmisores. La fuente principal son los despojos o la carne de animales herbívoros.

El octacarbonilo de dicobalto (Co₂(CO)₈) es un cristal de color rojo anaranjado con dos isómeros en solución:

Reacciona con hidrógeno o sodio para formar HCo(CO)₄ o NaCo(CO)₄. Es un catalizador en reacciones de carbonilación e hidrosililación.

El cobaltoceno (Co(C₅H₅)₂) es un complejo ciclopentadiénico de cobalto. Tiene 19 electrones de valencia y se oxida fácilmente a Co(C
5H
5)+
2 _. Co(C
5H
5)+
2 con una estructura estable de 18 electrones por reacción. Es un análogo estructural del ferroceno, con cobalto en lugar de hierro. El cobaltoceno es mucho más sensible a la oxidación que el ferroceno.

Véase también

Compuestos de rodio

Referencias

↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (en inglés) (2 edición). Butterworth-Heinemann. p. pp. 1119–1120. ISBN 978-0-08-037941-8. doi:10.1016/C2009-0-30414-6.
1 2 3 申泮文等. 无机化学丛书第九卷锰分族铁系铂系. 科学出版社, 2017. ISBN 9787030305459
↑ Holleman, A. F.; Wiberg, E.; Wiberg, N. (2007). "Cobalt". Lehrbuch der Anorganischen Chemie (in German) (102nd ed.). de Gruyter. pp. 1146–1152. ISBN 978-3-11-017770-1.
↑ US 4389339 Archivado el 1 de julio de 2019 en Wayback Machine., James, Leonard E.; Crescentini, Lamberto & Fisher, William B., "Process for making a cobalt oxide catalyst"
↑ O. Glemser "Cobalt(II) Hydroxide" in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 1521.
1 2 Jianmei Wang; Zhen Liu; Yiwei Zheng; Liang Cui; Wenrong Yang; Jingquan Liu (19 de octubre de 2017). «Recent advances in cobalt phosphide based materials for energy-related applications». Journal of Materials Chemistry A (Royal Society of Chemistry) 5 (44): 22913-22932. doi:10.1039/c7ta08386f.
↑ Popczun, Eric J.; Read, Carlos G.; Roske, Christopher W.; Lewis, Nathan S.; Schaak, Raymond E. (11 de abril de 2014). «Highly Active Electrocatalysis of the Hydrogen Evolution Reaction by Cobalt Phosphide Nanoparticles». Angewandte Chemie International Edition 53 (21): 5427-5430. PMID 24729482. doi:10.1002/anie.201402646.
↑ Doan-Nguyen, Vicky V. T.; Sen Zhang; Trigg, Edward B.; Agarwal, Rahul; Jing Li; Dong Su; Winey, Karen I.; Murray, Christopher B. (14 de julio de 2015). «Synthesis and X‑ray Characterization of Cobalt Phosphide (Co₂P) Nanorods for the Oxygen Reduction Reaction». ACS Nano 9 (8): 8108-8115. PMID 26171574. doi:10.1021/acsnano.5b02191.
↑ «"On the Reaction between Cobalt(II) and Azide Ions in Aqueous and Aqueous-organic Solutions1". Journal of the American Chemical Society. 81 (16): 4196–4199.». pubs.acs.org. doi:10.1021/ja01525a020. Consultado el 2 de febrero de 2026.
↑ Zhang, Chong; Yang, Chen; Hu, Bingcheng; Yu, Chuanming; Zheng, Zhansheng; Sun, Chengguo (22 de marzo de 2017). «A Symmetric Co(N₅)₂(H₂O)₄⋅4 H₂O High‐Nitrogen Compound Formed by Cobalt(II) Cation Trapping of a Cyclo‐N₅⁻ Anion». Angewandte Chemie International Edition (en inglés) 56 (16): 4512-4514. ISSN 1433-7851. doi:10.1002/anie.201701070. Archivado desde el original el 22 de enero de 2024. Consultado el 2 de febrero de 2026.
1 2 Xu, Yuangang; Wang, Qian; Shen, Cheng; Lin, Qiuhan; Wang, Pengcheng; Lu, Ming (2017-09). «A series of energetic metal pentazolate hydrates». Nature (en inglés) 549 (7670): 78-81. ISSN 1476-4687. doi:10.1038/nature23662. Consultado el 2 de febrero de 2026.
↑ Donaldson, John Dallas; Beyersmann, Detmar (16 de diciembre de 2022). «Cobalt and Cobalt Compounds». Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (en inglés): 1-38. ISSN 1435-6007. doi:10.1002/14356007.a07_281.pub2. Archivado desde el original el 30 de mayo de 2023. Consultado el 2 de febrero de 2026.
↑ Prelesnik, P. V.; Gabela, F.; Ribar, B.; Krstanovic, I. (1973). "Hexaaquacobalt(II) nitrate". Cryst. Struct. Commun. 2 (4): 581–583.
1 2 3 4 5 McCutcheon, Thomas P.; Schuele, William J. (1953). «Complex Acids of Cobalt and Chromium. The Green Carbonatocobalt(III) Anion^*». Journal of the American Chemical Society 75 (8): 1845-1846. Bibcode:1953JAChS..75.1845M. doi:10.1021/ja01104a019.
↑ Bauer, H. F.; Drinkard, W. C. (1960). «A General Synthesis of Cobalt(III) Complexes; A New Intermediate, Na₃[Co(CO₃)₃]·3H₂O». Journal of the American Chemical Society 82 (19): 5031-5032. doi:10.1021/ja01504a004.
↑ Tafesse, Fikru; Aphane, Elias; Mongadi, Elizabeth (2010). «Determination of the structural formula of sodium tris-carbonatocobaltate(III), Na3[Co(CO3)3]·3H2O by thermogravimetry». Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 102: 91-97. doi:10.1007/s10973-009-0606-2.
↑ Holleman, A. F.; Wiberg, E.; Wiberg, N. (2007). «Cobalt». Lehrbuch der Anorganischen Chemie (en alemán) (102nd edición). de Gruyter. pp. 1146-1152. ISBN 978-3-11-017770-1.
↑ Werner, A. (1912-01). «Zur Kenntnis des asymmetrischen Kobaltatoms. V». Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft (en inglés) 45 (1): 121-130. ISSN 0365-9496. doi:10.1002/cber.19120450116. Archivado desde el original el 10 de octubre de 2022. Consultado el 2 de febrero de 2026.
↑ Coordination Chemistry. Archivado desde el original el 5 de mayo de 2016. Consultado el 2 de febrero de 2026.
↑ Miller, Ariel; Korem, Maya; Almog, Ronit; Galboiz, Yanina (15 de junio de 2005). «Vitamin B12, demyelination, remyelination and repair in multiple sclerosis». Journal of the Neurological Sciences (en inglés) 233 (1): 93-97. ISSN 0022-510X. PMID 15896807. doi:10.1016/j.jns.2005.03.009. Consultado el 2 de febrero de 2026.
↑ 陈辉．现代营养学．北京：化学工业出版社，2005：76
↑ Sweany, Ray L.; Brown, Theodore L. (1977). «"Infrared spectra of matrix-isolated dicobalt octacarbonyl. Evidence for the third isomer". Inorganic Chemistry. 16 (2): 415–421.». pubs.acs.org. doi:10.1021/ic50168a037. Consultado el 2 de febrero de 2026.
↑ Starks, C. M.; Halper, M. (30 de junio de 1994). Phase-Transfer Catalysis: Fundamentals, Applications, and Industrial Perspectives (en inglés). Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-412-04071-9. Consultado el 2 de febrero de 2026.
↑ Connelly, Neil G.; Geiger, William E. (1996). «"Chemical Redox Agents for Organometallic Chemistry". Chemical Reviews.». pubs.acs.org. pp. 96 (2) 877-910. doi:10.1021/cr940053x. Consultado el 2 de febrero de 2026.
↑ House, James E. (26 de julio de 2010). Inorganic Chemistry (en inglés). Academic Press. ISBN 978-0-08-091879-2. Consultado el 2 de febrero de 2026.

Enlaces externos

Esta obra contiene una traducción derivada de «Cobalt compounds» de Wikipedia en inglés, concretamente de esta versión, publicada por sus editores bajo la Licencia de documentación libre de GNU y la Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.

Datos: Q22137050
Multimedia: Cobalt compounds / Q22137050

[1] Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (en inglés) (2 edición). Butterworth-Heinemann. p. pp. 1119–1120. ISBN 978-0-08-037941-8. doi:10.1016/C2009-0-30414-6.

[Shen-2] 1 2 3 申泮文等. 无机化学丛书第九卷锰分族铁系铂系. 科学出版社, 2017. ISBN 9787030305459

[3] Holleman, A. F.; Wiberg, E.; Wiberg, N. (2007). "Cobalt". Lehrbuch der Anorganischen Chemie (in German) (102nd ed.). de Gruyter. pp. 1146–1152. ISBN 978-3-11-017770-1.

[4] US 4389339 Archivado el 1 de julio de 2019 en Wayback Machine., James, Leonard E.; Crescentini, Lamberto & Fisher, William B., "Process for making a cobalt oxide catalyst"

[5] O. Glemser "Cobalt(II) Hydroxide" in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 1521.

[CoPRev-6] 1 2 Jianmei Wang; Zhen Liu; Yiwei Zheng; Liang Cui; Wenrong Yang; Jingquan Liu (19 de octubre de 2017). «Recent advances in cobalt phosphide based materials for energy-related applications». Journal of Materials Chemistry A (Royal Society of Chemistry) 5 (44): 22913-22932. doi:10.1039/c7ta08386f.

[7] Popczun, Eric J.; Read, Carlos G.; Roske, Christopher W.; Lewis, Nathan S.; Schaak, Raymond E. (11 de abril de 2014). «Highly Active Electrocatalysis of the Hydrogen Evolution Reaction by Cobalt Phosphide Nanoparticles». Angewandte Chemie International Edition 53 (21): 5427-5430. PMID 24729482. doi:10.1002/anie.201402646.

[8] Doan-Nguyen, Vicky V. T.; Sen Zhang; Trigg, Edward B.; Agarwal, Rahul; Jing Li; Dong Su; Winey, Karen I.; Murray, Christopher B. (14 de julio de 2015). «Synthesis and X‑ray Characterization of Cobalt Phosphide (Co₂P) Nanorods for the Oxygen Reduction Reaction». ACS Nano 9 (8): 8108-8115. PMID 26171574. doi:10.1021/acsnano.5b02191.

[9] «"On the Reaction between Cobalt(II) and Azide Ions in Aqueous and Aqueous-organic Solutions1". Journal of the American Chemical Society. 81 (16): 4196–4199.». pubs.acs.org. doi:10.1021/ja01525a020. Consultado el 2 de febrero de 2026.

[10] Zhang, Chong; Yang, Chen; Hu, Bingcheng; Yu, Chuanming; Zheng, Zhansheng; Sun, Chengguo (22 de marzo de 2017). «A Symmetric Co(N₅)₂(H₂O)₄⋅4 H₂O High‐Nitrogen Compound Formed by Cobalt(II) Cation Trapping of a Cyclo‐N₅⁻ Anion». Angewandte Chemie International Edition (en inglés) 56 (16): 4512-4514. ISSN 1433-7851. doi:10.1002/anie.201701070. Archivado desde el original el 22 de enero de 2024. Consultado el 2 de febrero de 2026.

[:0-11] 1 2 Xu, Yuangang; Wang, Qian; Shen, Cheng; Lin, Qiuhan; Wang, Pengcheng; Lu, Ming (2017-09). «A series of energetic metal pentazolate hydrates». Nature (en inglés) 549 (7670): 78-81. ISSN 1476-4687. doi:10.1038/nature23662. Consultado el 2 de febrero de 2026.

[12] Donaldson, John Dallas; Beyersmann, Detmar (16 de diciembre de 2022). «Cobalt and Cobalt Compounds». Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (en inglés): 1-38. ISSN 1435-6007. doi:10.1002/14356007.a07_281.pub2. Archivado desde el original el 30 de mayo de 2023. Consultado el 2 de febrero de 2026.

[13] Prelesnik, P. V.; Gabela, F.; Ribar, B.; Krstanovic, I. (1973). "Hexaaquacobalt(II) nitrate". Cryst. Struct. Commun. 2 (4): 581–583.

[mccu1953-14] 1 2 3 4 5 McCutcheon, Thomas P.; Schuele, William J. (1953). «Complex Acids of Cobalt and Chromium. The Green Carbonatocobalt(III) Anion^*». Journal of the American Chemical Society 75 (8): 1845-1846. Bibcode:1953JAChS..75.1845M. doi:10.1021/ja01104a019.

[bauer1960-15] Bauer, H. F.; Drinkard, W. C. (1960). «A General Synthesis of Cobalt(III) Complexes; A New Intermediate, Na₃[Co(CO₃)₃]·3H₂O». Journal of the American Chemical Society 82 (19): 5031-5032. doi:10.1021/ja01504a004.

[tafe2009-16] Tafesse, Fikru; Aphane, Elias; Mongadi, Elizabeth (2010). «Determination of the structural formula of sodium tris-carbonatocobaltate(III), Na3[Co(CO3)3]·3H2O by thermogravimetry». Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 102: 91-97. doi:10.1007/s10973-009-0606-2.

[HollemanAF-17] Holleman, A. F.; Wiberg, E.; Wiberg, N. (2007). «Cobalt». Lehrbuch der Anorganischen Chemie (en alemán) (102nd edición). de Gruyter. pp. 1146-1152. ISBN 978-3-11-017770-1.

[18] Werner, A. (1912-01). «Zur Kenntnis des asymmetrischen Kobaltatoms. V». Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft (en inglés) 45 (1): 121-130. ISSN 0365-9496. doi:10.1002/cber.19120450116. Archivado desde el original el 10 de octubre de 2022. Consultado el 2 de febrero de 2026.

[19] Coordination Chemistry. Archivado desde el original el 5 de mayo de 2016. Consultado el 2 de febrero de 2026.

[20] Miller, Ariel; Korem, Maya; Almog, Ronit; Galboiz, Yanina (15 de junio de 2005). «Vitamin B12, demyelination, remyelination and repair in multiple sclerosis». Journal of the Neurological Sciences (en inglés) 233 (1): 93-97. ISSN 0022-510X. PMID 15896807. doi:10.1016/j.jns.2005.03.009. Consultado el 2 de febrero de 2026.

[21] 陈辉．现代营养学．北京：化学工业出版社，2005：76

[22] Sweany, Ray L.; Brown, Theodore L. (1977). «"Infrared spectra of matrix-isolated dicobalt octacarbonyl. Evidence for the third isomer". Inorganic Chemistry. 16 (2): 415–421.». pubs.acs.org. doi:10.1021/ic50168a037. Consultado el 2 de febrero de 2026.

[23] Starks, C. M.; Halper, M. (30 de junio de 1994). Phase-Transfer Catalysis: Fundamentals, Applications, and Industrial Perspectives (en inglés). Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-412-04071-9. Consultado el 2 de febrero de 2026.

[24] Connelly, Neil G.; Geiger, William E. (1996). «"Chemical Redox Agents for Organometallic Chemistry". Chemical Reviews.». pubs.acs.org. pp. 96 (2) 877-910. doi:10.1021/cr940053x. Consultado el 2 de febrero de 2026.

[25] House, James E. (26 de julio de 2010). Inorganic Chemistry (en inglés). Academic Press. ISBN 978-0-08-091879-2. Consultado el 2 de febrero de 2026.