Kobalt (Co)

Kobalt w układzie okresowym

Pierwiastek leży w czwartym okresie, czyli w czwartym poziomym rzędzie tablicy — to oznacza, że jego elektrony rozmieszczone są na 4 powłokach. Znajduje się w 9 grupie (blok d — pierwiastek przejściowy, zapełniana jest podpowłoka d). W tej samej grupie stoją: Rod, Iryd, Meitner — pierwiastki z jednej grupy mają podobną liczbę elektronów walencyjnych, dlatego zachowują się chemicznie podobnie. W temperaturze pokojowej Kobalt jest ciałem stałym (topnieje w 1495 °C, wrze w 2927 °C).

Kobalt — co to za pierwiastek

Głęboki błękit dawnej porcelany i katoda w akumulatorach samochodów elektrycznych.

Właściwości pierwiastka Kobalt

Kobalt jest twardym, dość kruchym metalem o srebrzystoszarej barwie z lekkim niebieskawym odcieniem. Należy, obok żelaza i niklu, do trzech pierwiastków ferromagnetycznych i zachowuje właściwości magnetyczne nawet po mocnym rozgrzaniu, co czyni go cennym składnikiem magnesów pracujących w wysokiej temperaturze. Topi się w 1495 stopniach Celsjusza, wrze w 2927, a jego gęstość wynosi 8,9 grama na centymetr sześcienny. W powietrzu jest trwały, pokrywa się tylko cienką warstewką tlenku chroniącą go przed dalszym utlenianiem, natomiast w rozcieńczonych kwasach roztwarza się z wydzieleniem wodoru. Występuje głównie na stopniach utlenienia plus dwa i plus trzy, przy czym roztwory soli kobaltu dwa są zwykle różowe. Pyły kobaltu uczulają i drażnią drogi oddechowe.

Zastosowanie pierwiastka Kobalt

Największym odbiorcą kobaltu są dziś akumulatory litowo-jonowe: związki kobaltu tworzą materiał katody w telefonach, laptopach i samochodach elektrycznych, gdzie odpowiadają za trwałość i pojemność ogniwa. Drugi wielki kierunek to metalurgia. Nadstopy kobaltu wytrzymują pracę w rozżarzonych łopatkach turbin silników lotniczych, a kobalt spaja ziarna węglika wolframu w węglikach spiekanych, z których robi się wiertła, frezy i noże tokarskie. Kobalt wchodzi też w skład magnesów trwałych, stopów odpornych na ścieranie oraz katalizatorów odsiarczania paliw. Od tysiącleci jego związki barwią szkło, glazurę i porcelanę na głęboki błękit, a sole kobaltu przyspieszają schnięcie farb olejnych. W medycynie promieniotwórczy kobalt-60 służy do radioterapii oraz do sterylizacji sprzętu jednorazowego, a w przemyśle do prześwietlania spoin.

Kobalt — najważniejsze związki chemiczne

Najbardziej szkolny jest chlorek kobaltu CoCl₂, który po uwodnieniu jest różowy, a po wysuszeniu niebieski, dzięki czemu służy jako wskaźnik wilgoci w środkach osuszających. Tlenek CoO i glinian kobaltu CoAl₂O₄, znany jako błękit Thénarda, barwią szkło i ceramikę; siarczan CoSO₄ stosuje się w galwanotechnice i w dodatkach paszowych. Tlenek litowo-kobaltowy LiCoO₂ jest klasycznym materiałem katody akumulatorowej. Najważniejszy biologicznie związek to kobalamina, czyli witamina B₁₂, w której atom kobaltu siedzi w środku dużego pierścienia organicznego. W przyrodzie kobalt występuje głównie jako siarczki i arsenki.

Kobalt — gdzie go spotykasz

• akumulatory
• niebieska porcelana
• witamina B12
• magnesy

Kobalt w szkole — co trzeba wiedzieć

Kobalt to metal przejściowy z bloku d, grupa 9, okres 4, konfiguracja [Ar] 3d⁷ 4s², typowe stopnie utlenienia plus dwa i plus trzy. Najczęstszy błąd na sprawdzianie jest ortograficzny: Co to kobalt, a CO to tlenek węgla, czyli czad. Druga litera symbolu pierwiastka zawsze jest mała, a duża litera oznacza już inny pierwiastek. Warto zapamiętać trójkę ferromagnetyków: żelazo, kobalt, nikiel. Ciekawy szczegół to masa atomowa 58,933, większa niż masa niklu, choć nikiel stoi w tablicy dalej. Pokazuje to, że układ okresowy porządkuje pierwiastki według liczby atomowej, czyli liczby protonów, a nie według masy. Trzeba też pamiętać, że kobalt-60 jest silnie promieniotwórczy i używa się go wyłącznie w osłoniętych urządzeniach.

Kobalt — historia odkrycia

Kobalt wyodrębnił w 1735 roku szwedzki chemik Georg Brandt, dowodząc, że za błękitną barwę szkła odpowiada nowy metal, a nie bizmut, jak wtedy sądzono. Sama barwa była znana o wiele wcześniej: kobaltowym błękitem barwiono szkło i ceramikę już w starożytnym Egipcie i w Chinach. Nazwa pierwiastka jest starsza od odkrycia i pochodzi od niemieckiego Kobold, czyli złośliwego ducha kopalni. Górnicy nadali ją rudzie, która wyglądała na miedzionośną, ale miedzi nie dawała, a przy prażeniu wydzielała trujące opary, bo zawierała arsen. Winą obarczano podziemne duchy i ta nazwa została pierwiastkowi na stałe.

Kobalt — skąd wzięła się nazwa

niem. Kobold — złośliwy duch kopalni

Kobalt — izotopy

kobalt-59 trwały; kobalt-60 w radioterapii

Kobalt — bezpieczeństwo

Pyły uczulające; kobalt-60 silnie promieniotwórczy.

Ciekawostki o pierwiastku Kobalt

• Bez kobaltu nie ma witaminy B12, a bez niej nie ma czerwonych krwinek.
• Papierek nasączony chlorkiem kobaltu zmienia barwę z niebieskiej na różową pod wpływem wilgoci i bywał używany jako atrament sympatyczny.
• Kobalt uchodzi za pierwszy metal odkryty w czasach nowożytnych; wszystkie znane wcześniej ludzkość znała już w starożytności.
• Większość światowego wydobycia kobaltu pochodzi z Demokratycznej Republiki Konga, co czyni go surowcem wrażliwym politycznie.

Najczęstsze pytania o pierwiastek Kobalt