Cobalt

Synonyme

  • Cobalt [engl.], Kobalt

Übersicht

Physiologie

Typ

  • Spurenelement

Mangelerscheinungen

  • Gestörte Vitamin-B12-Verwertung (Perniziöse Anämie)
  • Störungen der Alanin-, Cholin- und Methioninsynthese
  • Störungen der Methylgruppenübertragung im Kohlenhydrat- und Fettstoffwechselstörungen

Chemie

Allgemeine Eigenschaften

Formelzeichen Co
Ordnungszahl 27
Isotope [%] 56Co - künstlich (77,27 d -> 56Fe)
57Co - künstlich (271,79 d -> 57Fe )
58Co - künstlich (70,82 d -> 58Fe)
59Co -100
60Co - künstlich (1925,1 d -> 60Ni)

Chemische Eigenschaften

Elektronegativität nach Pauling (Oxidationsstufe) 1,88 (II)
Elektronenkonfiguration 1s22s22p63s23p63d74s2
Oxidationszahlen +5, +4, +3, +2, +1, 0, -1
bevorzugt +3.+2

Physikalische Eigenschaften

Mittlere Atommasse [u] 58,933200 ± 9
Dichte [g/cm3] 8,89
Schmelztemperatur [°C] 1495
Siedetemperatur [°C] 2870
Härte [Mohs] 5,5
Atomradius [pm] 125,3
Ionenradius [pm] (bei Ladung bzw. Oxidationszahl) 75 (2+)
1. Ionisierungsenergie [kJ/mol] (bei 25 °C) 764

Sonstige Eigenschaften

  • Cobalt ist ein stahlgraues, glänzendes, ferromagnetisches, sehr hartes und zähes Metall.
  • Bei Raumtemperatur ist es gegen Luft und Wasser beständig.
  • Von verdünnten oxidierenden Säuren wird es gelöst, konzentrierte oxidierend wirkende Säuren passivieren das Metall durch Bildung einer widerstandsfähigen Oxidschicht.

Geschichtliches

  • Entdeckung durch G. Brandt (Stockholm, Schweden) im Jahr 1735
  • Der Name Cobalt wurde von den Bergleuten aus "Kobold" abgeleitet.

Vorkommen

  • Cobalt kommt in seinen Erzen meist zusammen mit Nickel vor.
  • Wichtige Mineralien sind Glanzcobalt (CoAsS), Speiscobalt (CoAs2) und Erythrin (Co3(AsO4)2 · 8 H2O)
  • Cobalt ist ein wichtiges Spurenelement. So ist z.B. Vitamin B12 eine komplexe Cobaltverbindung.

Verwendung

  • Legierungsbestandteil in Dauermagneten und Hartmetallen
  • Als Katalysator
  • Künstliches, radioaktives 60Co ist ein γ-Strahler mit einer Halbwertszeit von 5,3 Jahren. Er wird zur Strahlentherapie und Materialprüfung eingesetzt.

Analytik

Identitätsreaktionen

Phosphorsalzperle

Oxidationsflamme
  • blau
Reduktionsflamme
  • blau, grau (nur bei starker Sättigung und Reduktion zum Metall)

Als Co(SCN)2

Reaktion

Co2+ + 2 SCN- Co(SCN)2

Durchführung
  • Die neutrale Probelösung wird mit KSCN oder (NH4)SCN versetzt und mit etwas Amylalkohol-Ether-Gemisch überschichtet. Das gebildete Cobaltthiocyanat ist in wässrigen und organischen Phasen blau gefärbt.
Bemerkungen
  • In saurer Lösung entsteht eine komplexe Säure, die jedoch ebenfalls blau gefärbt ist.
  • Eisen(III) stört, da es eine tiefrote ebenfalls in Ether lösliche Verbindung bildet. Daher wird Eisen(III) durch Zugabe von NaF als [FeF6]3- maskiert.

Als K3CO(NO2)6]

Durchführung
  • Einige Tropfen der essigsauren Probe werden auf einem Uhrglas mit etwas Ammoniumacetat versetzt. Zu der Lösung wird Kaliumnitrit-Lösung gegeben. Es bildet sich sofort, oder nach erwärmen auf ca. 50 °C ein gelber Niederschlag.
Bemerkungen
  • Die Reaktion vermag Cobalt eindeutig neben allen anderen Ionen der Ammoniumsulfid-Gruppe zu identifizieren.
 

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