CHLOREK KOBALTU (COCL2 (: STRUKTURA, NAZEWNICTWO, WŁAŚCIWOŚCI - CHEMIA - 2026

Chlorku kobaltu lub chlorku kobaltu (II) jest nieorganiczna substancja stała, przez związek kobaltu metalu w stanie utlenienia +2 z jonów chlorkowych. Jego wzór chemiczny to CoCl ₂ .

CoCl ₂ jest krystaliczną substancją stałą, która w postaci uwodnionej ma kolor czerwono-fioletowy. Delikatne podgrzanie i usunięcie wody hydratacyjnej zmienia kolor na niebieski. Te zmiany koloru są spowodowane zmianą numeru koordynującego.

Uwodnione kryształy chlorku kobaltu. Chemicalinterest. Źródło: Wikimedia Commons.

W przeszłości był stosowany w leczeniu niektórych rodzajów anemii, ale stwierdzono, że powoduje problemy z sercem, głuchotę, problemy żołądkowo-jelitowe, słabą czynność tarczycy i miażdżycę. Z tych powodów przestał być używany i nadal jest badany.

CoCl ₂ służy do przyspieszania różnych reakcji chemicznych. Jego postać heksahydratu w roztworze służy jako odniesienie dla niektórych analiz chemicznych.

Służy do naśladowania niedotlenienia lub niskiego stężenia tlenu w niektórych doświadczeniach biologicznych lub medyczno-naukowych. Został również wykorzystany do poprawy niektórych właściwości mechanicznych polimerów.

Struktura

Chlorek kobaltu (II) składa się z atomu kobaltu na +2 stopniu utlenienia i dwóch anionów chlorku Cl ^- .

Konfiguracja elektronowa kationu Co ²⁺ to:

1s ² , 2s ² 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ 3d ⁷ , 4s ⁰ ,

ponieważ stracił 2 elektrony z powłoki 4s.

Struktura elektronowa anionu Cl ^- to:

1s ² , 2s ² 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ ,

ponieważ uzyskał elektron w powłoce 3p.

Nomenklatura

-Chlorek kobaltu (II)

-Chlorek kobaltu

-Dichlorek kobaltu

-Dichlorokobalt

-Murat z kobaltu

-CoCl ₂ : bezwodny chlorek kobaltu (bez wody hydratacyjnej)

-CoCl _{2 •} 2H ₂ O: dwuwodny chlorek kobaltu

-CoCl _{2 •} 6H ₂ O: heksahydrat chlorku kobaltu

Nieruchomości

Stan fizyczny

Krystaliczna substancja stała, której kolor zależy od stopnia nawilżenia.

Bezwodny CoCl ₂ : bladoniebieski

Bezwodny chlorek kobaltu. W. Oelen. Źródło: Wikimedia Commons.

CoCl _{2 •} 2H ₂ O: fiolet

CoCl _{2 •} 6H ₂ O: czerwono-fioletowy lub różowy

Uwodniony chlorek kobaltu. W. Oelen. Źródło: Wikimedia Commons.

Waga molekularna

CoCl ₂ : 129,84 g / mol

CoCl _{2 •} 2 H ₂ O: 165,87 g / mol

CoCl _{2 •} 6H ₂ O: 237,93 g / mol

Temperatura topnienia

CoCl ₂ : 735 ° C

CoCl _{2 •} 6H ₂ O: 86 ºC

Temperatura wrzenia

CoCl ₂ : 1053 ° C

Gęstość

CoCl ₂ : 3,356 g / cm ³

CoCl _{2 •} 2 H ₂ O: 2,477 g / cm ³

CoCl _{2 •} 6H ₂ O: 1,924 g / cm ³

Rozpuszczalność

CoCl ₂ : 45 g / 100 ml wody

CoCl _{2 •} 2H ₂ O: 76 g / 100 ml wody

CoCl _{2 •} 6H ₂ O: 93 g / 100 ml wody

Inne właściwości

Sześciowodzian chlorku kobaltu (II) jest różowy, ale po lekkim podgrzaniu zmienia kolor na niebieski, ponieważ traci wodę. Jeśli bezwodny CoCl ₂ zostanie pozostawiony w wilgotnej atmosferze, zmienia kolor na różowy.

Kolor jonu kobaltu zależy od liczby koordynacyjnej, czyli od grup przyłączonych do jonu Co ²⁺ . Liczba koordynacyjna 6 odpowiada związkom różowym, a liczba koordynacyjna 4 daje związki niebieskie.

Gdy CoCl ₂ jest w roztworze wodnym, zachodzi następująca równowaga:

Co (H ₂ O) ₆ ⁺⁺ + 4 Cl ^- ⇔ CoCl ₄ ^- + 6 H ₂ O

Kiedy równowaga przesuwa się w kierunku Co (H ₂ O) ₆ ^++, roztwór jest czerwony, a gdy przesuwa się w kierunku CoCl ₄ ^- roztwór jest niebieski.

Aplikacje

Leczenie szczególnych przypadków niedokrwistości

Chlorek kobaltu był szeroko stosowany od lat trzydziestych XX wieku w leczeniu niektórych rodzajów anemii, zarówno w Europie, jak iw USA.

Podanie doustne sprzyja wzrostowi hemoglobiny, liczby erytrocytów i hematokrytu. Odpowiedź jest proporcjonalna do zastosowanej dawki. Dzieje się tak, ponieważ wywiera stymulujący wpływ na szpik kostny.

Ilustracja czerwonych krwinek we krwi. Autor: Gerd Altmann. Źródło: Pixabay.

Jednak jego stosowanie przerwano z powodu działań niepożądanych, takich jak zaburzenia żołądkowo-jelitowe, kardiomiopatie, głuchota nerwowa i nieprawidłowa czynność tarczycy.

Pomimo takich niedogodności, w 1975 roku pomyślnie przeszedł testy u pacjentów z niewydolnością nerek, u których niedokrwistość jest spowodowana powtarzającą się utratą krwi w wyniku dializy.

Stwierdzono wzrost hematokrytu i objętości krwinek czerwonych u tych pacjentów, co wskazuje na stymulację erytropoezy lub tworzenie czerwonych krwinek.

Z tego powodu uważano, że chlorek kobaltu ma wartość u pacjentów poddawanych hemodializie, u których zawiodły inne sposoby łagodzenia anemii.

Jednak później zaobserwowano, że wysokie poziomy Co ²⁺ we krwi były związane z miażdżycą, dlatego obecnie prowadzi się więcej badań, aby określić potencjalne korzyści lub szkody dla tego typu pacjentów.

W katalizie reakcji chemicznych

Chlorek kobaltu ma zastosowanie w przyspieszaniu niektórych reakcji chemicznych.

Na przykład, w reakcji estryfikacji o wysokiej masie cząsteczkowej związków nienasyconych, stosowanie COCl ₂ jako katalizatora, a prowadzi do otrzymania żądanego produktu bez tworzenia zabezpieczeń pochodne.

Zwiększenie stężenia CoCl ₂ i temperatury zwiększa szybkość reakcji.

Standard w analizie chemicznej

CoCl _{2 •} 6H ₂ O jest używany jako wzorzec lub kolor odniesienia w niektórych metodach analizy American Public Health Association lub APHA (American Public Health Association).

Barwione roztwory chlorku kobaltu w różnych równowagach z kwasem solnym HCl. Chemicalinterest. Źródło: Wikimedia Commons.

W badaniach niedokrwienia

Niedokrwienie to zmniejszenie przepływu krwi w części ciała i stale badane są środki zaradcze, aby go uniknąć lub zapobiec jego konsekwencjom.

Stwierdzono, że CoCl ₂ może indukować apoptozę lub śmierć komórkową komórek modelowych raka.

CoCl ₂ wyzwala produkcję reaktywnych form tlenu w takich modelowych komórkach raka, co prowadzi do ich śmierci poprzez apoptozę. Mówi się, że wywołuje reakcję naśladującą niedotlenienie.

Wynik ten wskazuje, że CoCl ₂ może pomóc w badaniu molekularnego mechanizmu śmierci komórek związanej z niedotlenieniem i znalezieniu lekarstwa na niedokrwienie.

Jako model naśladujący niedotlenienie w badaniach biologicznych i medycznych

Niedotlenienie to zmniejszenie dostępnego tlenu niezbędnego do funkcjonowania komórki. CoCl ₂ jest jednym ze związków stosowanych w badaniach medyczno-naukowych i biologicznych do wywoływania chemicznej hipoksji.

Mechanizm działania CoCl ₂ w komórkach daje badaczowi dłuższy czas na manipulowanie i analizę ich próbek w warunkach hipoksji.

Jego użycie jest uważane za niezawodną metodę, ponieważ umożliwia eksperymenty w warunkach niskiej zawartości tlenu bez użycia specjalnych kamer.

Jednak interpretacja uzyskanych wyników musi zostać dokładnie przeanalizowana, ponieważ badacz musi zapewnić, że kobalt nie będzie miał innego wpływu na funkcjonowanie badanych komórek poza naśladowaniem niedotlenienia.

W badaniach nad wykorzystaniem wody jako źródła wodoru

Chlorek kobaltu badano jako katalizator w badaniach nad otrzymywaniem wodoru z wody przy użyciu energii słonecznej.

Jon Co ²⁺ może działać jako homogeniczny katalizator podczas fotochemicznego utleniania wody w środowisku kwaśnym (obecność kwaśnego HCl i pH 3), aby uniknąć wytrącania.

Tego typu badania rzucają światło i pomagają w poszukiwaniu czystej energii i zrównoważonej energii słonecznej.

Poprawa właściwości mechanicznych polimerów

Niektórzy badacze włączyli CoCl ₂ do mieszanek polimerów akrylonitryl-butadien-styren lub ABS (akrylonitryl-butadien-styren) z kauczukiem nitrylowo-butadienowym lub NBR (kauczuk nitrylowo-butadienowy).

CoCl _{2 została} włączona do mieszaniny ABS, NBR i całość gorące sprężone. Wyniki wskazują, że NBR był równomiernie rozproszony w ABS i że CoCl ₂ ma tendencję do rozkładania się w fazie NBR.

Reakcja koordynacyjna pomiędzy kationami Co ²⁺ i grupami -CN ma pozytywny wpływ na właściwości mechaniczne. Zwiększenie zawartości CoCl ₂ zwiększa wytrzymałość na rozciąganie i łatwość zginania.

Zaobserwowano jednak spadek stabilności termicznej i problemy z absorpcją wody z CoCl ₂ , więc tego typu mieszanina będzie dalej badana.

Szkodliwe lub śmiertelne podanie koni

CoCl ₂ był stosowany w bardzo małych ilościach w paszy dla koni.

Kobalt jest ważnym pierwiastkiem (śladowym) w diecie konia, ponieważ bakterie w ich przewodzie pokarmowym wykorzystują go do syntezy witaminy B12 (kobalaminy).

Jednak ostatnie badania (2019) wskazują, że suplementacja kobaltu w paszy dla koni nie jest ani przydatna, ani konieczna i może być potencjalnie śmiertelna dla tych zwierząt.

Konie nie wymagają dodatkowej suplementacji chlorkiem kobaltu. Autor: Alexas Fotos. Źródło: Pixabay.

Bibliografia

1. Wenzel, RG i in. (2019). Akumulacja kobaltu u koni po wielokrotnym podaniu chlorku kobaltu. Australian Veterinary Journal 2019, Early View, 16 sierpnia 2019 r. Odzyskane z onlinelibrary.wiley.com.
2. Muñoz-Sánchez, J. i Chánez-Cárdenas, M. (2018). Zastosowanie chlorku kobaltu jako chemicznego modelu niedotlenienia. Journal of Applied Toxicology 2018, 39 (4): 1-15. Odzyskany z onlinelibrary.wiley.com.
3. Liu, H. i in. (2015). Homogeniczne fotochemiczne utlenianie wody chlorkiem kobaltu w środowisku kwaśnym. ACS Catalists 2015, 5, 4994-4999. Odzyskany z pubs.acs.org.
4. Shao, C. i in. (2018). Mieszanki kauczuku akrylonitrylowo-butadienowo-styrenowego / nitrylowo-butadienowego wzmocnione bezwodnym chlorkiem kobaltu. Journal of Applied Polymer Science 2018, tom 135, wydanie 41. Pobrane z onlinelibrary.wiley.com.
5. Zou, W. i in. (2001). Chlorek kobaltu indukuje apoptozę komórek PC12 poprzez reaktywne gatunki tlenu, którym towarzyszy aktywacja AP-1. Journal of Neuroscience Research 2001, 64 (6): 646–653. Odzyskany z onlinelibrary.wiley.com.
6. Urteaga, L. i in. (1994). Kinetic Study of the Synthesis of n-oktyl Octanoate using Cobalt Chloride as Catalyst. Chem. Eng. Technol. 17 (1994) 210-215. Odzyskany z onlinelibrary.wiley.com.
7. Murdock, HRJr. (1959). Badania nad farmakologią chlorku kobaltu. Journal of the American Pharmaceutical Association 1959, tom 48, wydanie 3, strony 140-142. Odzyskany z onlinelibrary.wiley.com.
8. Bowie, EA i Hurley, PJ (1975). Chlorek kobaltu w leczeniu niedokrwistości opornej na leczenie u pacjentów poddawanych długotrwałej hemodializie. Australian and New Zealand Journal of Medicine 1975, tom 5, wydanie 4, str. 306-314. Odzyskany z onlinelibrary.wiley.com.
9. Cotton, F. Albert i Wilkinson, Geoffrey. (1980). Zaawansowana chemia nieorganiczna. Czwarta edycja. John Wiley & Sons.
10. Dean, JA (redaktor) (1973). Podręcznik chemii Lange'a. Wydanie jedenaste. McGraw-Hill Book Company.
11. Babor, JA i Ibarz, J. (1965). Nowoczesna chemia ogólna. 7th Edition. Od redakcji Marín, SA