KOBOLTKLORID (COCL2 (: STRUKTUR, NOMENKLATUR, EGENSKAPER - KEMI - 2025

Den koboltklorid eller koboltklorid (II) är en oorganisk fast substans bildades genom sammanslagning av koboltmetall i 2 oxidationsstadium med kloridjon. Dess kemiska formel är CoCl ₂ .

CoCl ₂ är en kristallin fast substans som när den är i sin hydratiserade formen är röd-violett färg. Värm det försiktigt och tar bort hydratiseringsvattnet blått. Dessa färgförändringar beror på att ditt koordinerande nummer har ändrats.

Hydratiserade koboltkloridkristaller. Chemicalinterest. Källa: Wikimedia Commons.

Det har använts tidigare för att behandla vissa typer av anemi, men har visat sig orsaka hjärtproblem, dövhet, gastrointestinala problem, dålig sköldkörtelfunktion och åderförkalkning. Av dessa skäl slutade det att användas och studeras fortfarande.

CoCl ₂ används för att påskynda olika kemiska reaktioner. Dess hexahydratform i lösning används som referens för vissa kemiska analyser.

Det används för att härma hypoxi eller låg syrekoncentration i vissa biologiska eller medicinsk-vetenskapliga forskningsupplevelser. Det har också använts för att förbättra vissa mekaniska egenskaper hos polymerer.

Strukturera

Kobolt (II) klorid är uppbyggd av en koboltatom i dess två oxidationstillstånd och två Cl ^- kloridanjoner .

Elektronkonfigurationen för Co 2 ⁺ -katjonen är:

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

eftersom den har tappat de två elektronerna från 4-skalet.

Den elektroniska strukturen hos Cl ^- anjonen är:

1s ² , 2s ² 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ ,

eftersom den har fått en elektron i 3p-skalet.

Nomenklatur

-Kobolt (II) klorid

-Koboltklorid

-Kobolt diklorid

-Dichlorocobalt

-Muriate av kobolt

-COCl ₂ : vattenfri koboltklorid (utan hydratvatten)

-COCI _{2 •} 2H ₂ O: koboltklorid-dihydrat

-COCI _{2 •} 6H ₂ O: koboltkloridhexahydrat

Egenskaper

Fysiskt tillstånd

Kristallint fast material vars färg beror på hydratiseringsgraden.

Vattenfritt CoCl ₂ : blekblått

Vattenfri kobolthaltig klorid. W. Oelen. Källa: Wikimedia Commons.

CoCl _{2 •} 2H ₂ O: violett

CoCl _{2 •} 6H ₂ O: röd-lila eller rosa

Hydratiserad koboltklorid. W. Oelen. Källa: Wikimedia Commons.

Molekylvikt

CoCl ₂ : 129,84 g / mol

CoCb _{2 •} 2H ₂ O: 165,87 g / mol

CoCb _{2 •} 6H ₂ O: 237,93 g / mol

Smältpunkt

CoCl ₂ : 735 ºC

CoCl _{2 •} 6H ₂ O: 86 ºC

Kokpunkt

CoCl ₂ : 1053 ºC

Densitet

CoCl ₂ : 3,356 g / cm ³

CoCb _{2 •} 2H ₂ O: 2,477 g / cm ³

CoCb _{2 •} 6H ₂ O: 1,924 g / cm ³

löslighet

CoCl ₂ : 45 g / 100 ml vatten

CoCb _{2 •} 2H ₂ O: 76 g / 100 ml vatten

CoCb _{2 •} 6H ₂ O: 93 g / 100 ml vatten

Andra egenskaper

Kobolt (II) kloridhexahydrat är rosa, men när det är lite uppvärmt blir det blått när det tappar vatten. Om vattenfri CoCl _två är kvar i en fuktig atmosfär, visar det rosa.

Färgen på koboltjonen beror på koordinationsnumret, det vill säga på grupperna fästa till Co 2 ⁺ -jonen . Ett koordinationsnummer på 6 motsvarar rosa föreningar och ett koordinationsnummer på 4 resulterar i blå föreningar.

När CoCl ₂ är i vattenlösning, uppträder följande jämvikt:

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

När jämvikts förändringar mot Co (H ₂ O) ₆ ⁺⁺ lösningen röd, medan då den skiftar mot CoCl ₄ ^- lösningen är blå.

tillämpningar

Behandling av speciella fall av anemi

Koboltklorid användes i stor utsträckning sedan 1930-talet för behandling av vissa typer av anemi, både i Europa och i USA.

Dess orala administrering gynnar en ökning av hemoglobin, erytrocytantal och hematokrit. Svaret är proportionellt mot den använda dosen. Detta beror på att det utövar en stimulerande verkan på benmärgen.

Illustration av röda blodkroppar i blodet. Författare: Gerd Altmann. Källa: Pixabay.

Användningen avbröts emellertid på grund av biverkningar såsom gastrointestinal upprörelse, kardiomyopatier, nervdövhet och onormal sköldkörtelfunktion.

Trots sådana nackdelar testades 1975 framgångsrikt hos patienter med njursvikt vars anemi orsakas av upprepad blodförlust på grund av dialys.

Hematokrit och volymen av röda blodkroppar visade sig öka hos dessa patienter vilket indikerade stimulering av erytropoies eller bildning av röda blodkroppar.

Av denna anledning ansågs koboltklorid vara värdefull hos hemodialyspatienter där andra sätt att lindra anemi har misslyckats.

Emellertid observerades det senare att höga nivåer av Co ²⁺ i blodet var relaterade till åderförkalkning, varför fler studier för närvarande genomförs för att bestämma dess potentiella fördelar eller skador för denna typ av patienter.

Vid katalys av kemiska reaktioner

Koboltklorid har tillämpning i accelerationen av vissa kemiska reaktioner.

Till exempel, i förestringen av högmolekylära omättade föreningar, användning av CoCl ₂ som katalysator leder till erhållande av den önskade produkten utan bildning av kollaterala derivat.

Ökning av koncentrationen av CoCl ₂ och temperaturen ökar hastigheten av reaktionen.

Som standard i kemisk analys

CoCl _{2 •} 6H ₂ O används som standard eller färgreferens i vissa analysmetoder från American Public Health Association, eller APHA (American Public Health Association).

Koboltkloridfärgade lösningar i olika jämvikt med saltsyra-HCl. Chemicalinterest. Källa: Wikimedia Commons.

Inom ischemi forskning

Ischemi är minskningen av blodflödet i en del av kroppen och botemedel undersöks kontinuerligt för att undvika det eller förhindra dess konsekvenser.

Det har visat sig att CoCl ₂ kan inducera apoptos eller celldöd av cancer modellceller.

CoCl ₂ utlöser produktionen av reaktiva syrearter i sådana cancermodellceller, vilket leder till deras död via apoptos. Det sägs inducera ett hypoxi-efterliknande svar.

Detta resultat tyder på att CoCl ₂ kan bidra till att utreda den molekylära mekanismen i hypoxi-associerad celldöd och att hitta lösningar mot ischemi.

Som modell för att härma hypoxi i biologisk och medicinsk forskning

Hypoxia är minskningen av tillgängligt syre som är nödvändigt för cellens funktion. CoCl ₂ är en av de föreningar som används i medicinsk-vetenskaplig och biologisk forskning för att inducera kemisk hypoxi.

Verkningsmekanismen för CoCl ₂ i celler ger forskaren en längre tid för att manipulera och analysera sina prover under hypoxiska förhållanden.

Dess användning anses vara en pålitlig metod eftersom den tillåter experiment under låga syreförhållanden utan användning av speciella kameror.

Tolkningen av de erhållna resultaten måste emellertid noggrant ses över, eftersom forskaren måste se till att kobolt inte har några andra effekter på funktionen hos cellerna som studeras bortsett från att efterlikna hypoxi.

Vid forskning om användningen av vatten som vätekälla

Koboltklorid har studerats som en katalysator vid undersökningen av att få väte från vatten med solenergi.

Co 2 ⁺ -jonen kan fungera som en homogen katalysator under den fotokemiska oxidationen av vatten under sura förhållanden (närvaro av syra HCl och pH 3) för att undvika utfällning.

Denna typ av studie kastar ljus och hjälper till i sökandet efter ren energi och hållbar solenergi.

För att förbättra de mekaniska egenskaperna hos polymerer

Vissa forskare införlivade CoCl ₂ i akrylonitril-butadien-styren, eller ABS (akrylnitril-butadien-styren) polymerblandningar, med nitril-butadiengummi, eller NBR (Nitril-butadien-gummi).

Den CoCl _{2 var} införlivad in i ABS-NBR blandningen och det hela varma komprimerade. Resultaten indikerar att NBR likformigt dispergerades i ABS och att CoCl ₂ tenderar att fördelas i NBR fasen.

Koordinationsreaktionen mellan Co ²⁺ ' -kationerna och -CN-grupperna har en positiv inverkan på de mekaniska egenskaperna. Ökning av CoCl ₂ halten ökar draghållfastheten och hur lätt böjning.

Emellertid en minskning i termisk stabilitet och problem med absorption av vatten från CoCl _{ades 2} observer , så denna typ av blandning kommer att fortsätta att studeras.

Skadlig eller dödlig administrering av hästar

CoCl ₂ har använts i mycket små mängder i hästfoder.

Kobolt är ett viktigt element (i spår) för hästens kost, eftersom bakterierna i deras tarmkanal använder den för att syntetisera vitamin B12 (kobalamin).

Nya studier (2019) tyder emellertid på att kobolttillskott i hästfoder varken är användbart eller nödvändigt och att det kan vara dödligt för dessa djur.

Hästar kräver inte ytterligare koboltkloridtillskott. Författare: Alexas Fotos. Källa: Pixabay.

referenser

1. Wenzel, RG et al. (2019). Koboltansamling hos hästar efter upprepad administrering av koboltklorid. Australian Veterinary Journal 2019, Early View, 16 augusti 2019. Återställs från onlinelibrary.wiley.com.
2. Muñoz-Sánchez, J. och Chánez-Cárdenas, M. (2018). Användning av koboltklorid som en kemisk hypoxi-modell. Journal of Applied Toxicology 2018, 39 (4): 1-15. Återställs från onlinelibrary.wiley.com.
3. Liu, H. et al. (2015). Homogen fotokemisk vattenoxidation med koboltklorid i sura medier. ACS Catalists 2015, 5, 4994-4999. Återställs från pubs.acs.org.
4. Shao, C. et al. (2018). Akrylonitril-butadien-styren / nitril-butadiengummiblandningar förbättrad med vattenfri koboltklorid. Journal of Applied Polymer Science 2018, volym 135, nummer 41. Hämtad från onlinelibrary.wiley.com.
5. Zou, W. et al. (2001). Koboltklorid inducerar PC12-celler Apoptos genom reaktiva syrearter och åtföljs av AP-1-aktivering. Journal of Neuroscience Research 2001, 64 (6): 646-653. Återställs från onlinelibrary.wiley.com.
6. Urteaga, L. et al. (1994). Kinetisk studie av syntes av n-oktyloktanoat med användning av koboltklorid som katalysator. Chem. Eng. Technol. 17 (1994) 210-215. Återställs från onlinelibrary.wiley.com.
7. Murdock, HRJr. (1959). Studier av farmakologin för koboltklorid. Journal of the American Pharmaceutical Association 1959, bind 48, nummer 3, sidorna 140-142. Återställs från onlinelibrary.wiley.com.
8. Bowie, EA och Hurley, PJ (1975). Koboltklorid vid behandling av eldfast anemi hos patienter som genomgår långvarig hemodialys. Australian and New Zealand Journal of Medicine 1975, bind 5, nummer 4, sid. 306-314. Återställs från onlinelibrary.wiley.com.
9. Cotton, F. Albert och Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avancerad oorganisk kemi. Fjärde upplagan. John Wiley & Sons.
10. Dean, JA (redaktör) (1973). Langes handbok för kemi. Elfte upplagan. McGraw-Hill Book Company.
11. Babor, JA och Ibarz, J. (1965). Modern allmän kemi. 7: e upplagan. Redaktion Marín, SA