Кобальт. 
Неорганическая химия

Кобальт Со — твердый, серебристо-белый с желтоватым оттенком металл. Как и железо, кобальт — ферромагнетик.

Компактный кобальт обладает сравнительно низкой реакционной способностью. Он устойчив на воздухе при комнатной температуре и умеренном нагреве, не реагирует с водой и растворами сильных оснований. Медленно взаимодействует с растворами кислот с образованием солей Со²⁺. Концентрированная азотная кислота пассивирует кобальт. При температурах выше 300 °C он покрывается пленкой монооксида кобальта СоО. Прямым синтезом из элементов можно получить галогениды кобальта C0F3, СоС1₂, СоВг₂ и Со1₂. При сильном нагревании химическая активность кобальта возрастает. При сплавлении он реагирует с углеродом, кремнием, серой с образованием карбидов, силицидов и сульфидов. Гидриды и нитриды кобальта получены косвенным путем.

В водных растворах наиболее устойчивая степень окисления кобальта равна +2. Аквакатион [Со (Н₂0)б]³⁺ — настолько сильный окислитель, что он окисляет воду. Более устойчивы комплексные соединения Со³⁺ с другими лигандами, например молекулами аммиака.

Соединения ко6альта{). Катион Со²⁺ имеет электронную конфигурацию d‘. Он образует октаэдрические и тетраэдрические координационные сферы. Форму октаэдров имеют катионы гексааквакобальта (П) [Со (11₂0)₆]²⁺, которые окрашивают растворы солей кобальта (П) в ярко-розовый цвет, и малоустойчивые желтые катионы гексамм и н кобал ьта (И) [Со (КНз)_(;]²⁺. Тетраэдрическую форму имеют комплексные анионы кобальта (П), в которых лигандами служат анионы СГ, Br", I^-, SCN и ОН^-. Они образуются только в концентрированных растворах и окрашивают их в синий или фиолетовый цвет. Сильное разбавление растворов, содержащих тетраэдрические комплексные анионы кобальта (П), водой обычно приводит к перестройке координационной сферы, сопровождающейся изменением окраски раствора, например:

Комплексные соединения Со²⁺ лабильны.

Известны соли Со²⁺ со всеми обычными анионами. Соли с однозарядными анионами (галогениды и нитрат), а также сульфат кобальта (П) хорошо растворимы в воде. Карбонат С0СО3И фосфат Со₃(Р0₄)₂ кобальта (П) в воде практически не растворяются. Большинство солей кобальта (Н) выделяется из водных растворов в виде кристаллогидратов с различным содержанием молекул воды. В кристаллогидратах Со²⁺ образует октаэдрические координационные сферы, в которые наряду с молекулами воды входят и анионы. В безводных галогенидах также сохраняется октаэдрическое окружение, но оно состоит только из анионов. При обезвоживании кристаллогидратов состав координационных сфер изменяется, что сопровождается изменением окраски, например:

Благодаря этому хлорид, бромид и иодид кобальта (П) используют в качестве индикаторов влажности.

При действии на растворы солей кобальта (П) растворами сильных оснований выпадает практически нерастворимый в воде синий осадок гидроксида кобальта Со (ОН)₂. Синяя форма Со (ОН)₂ неустойчива и со временем самопроизвольно переходит в розовую. На воздухе свежеосажденный гидроксид кобальта (П) легко окисляется кислородом:

Гидроксид кобальта (11) — амфотерное основание. Он реагирует как с кислотами, так и с основаниями:

При нагревании Со (ОН)₂ без доступа воздуха образуется оксид кобальта (П) оливково-зеленого цвета:

При нагревании на воздухе он окисляется до Со₃0₄.

Оксид кобальта{) — амфотерный оксид. Он растворяется в минеральных кислотах и в расплавах сильных оснований.

Соединения кобальта{) проявляют восстановительные свойства.

Соединения кобалъта (111). Катион Со³⁺ имеет электронную конфигурацию d^c Число образуемых им бинарных соединений и простых солей очень невелико. Это коричневый фторид CoF₃, розовый нитрат Co (N0₃)₃ и голубой сульфат Co₂(S0₄)₃— 18Н₂0 кобальта (Ш). Все эти вещества устойчивы только в кристаллическом состоянии. Проявляя свойства сильных окислителей, они разлагают воду с выделением кислорода. Более устойчивы комплексные соединения Со³⁺, в особенности с азотсодержащими лигандами. Координационное число Со³⁺ в них равно 6, координационные сферы имеют форму октаэдров. Эти координационные сферы характеризуются высокими константами устойчивости, они очень инертны кинетически, лиганды в них замещаются очень медленно.

Практически нерастворимый в воде гидроксид кобальта (Ш) Со (ОН)₃ окрашен в темно-коричневый цвет. При 100 °C он частично теряет воду и превращается в черный метагидроксид:

Кобальт в природе. Кобальт — незаменимый микроэлемент. Он повышает активность различных ферментов, действующих в организмах животных и растениях. Синезеленым водорослям и микроорганизмам он необходим для фиксации молекулярного азота. Микроорганизмы синтезируют витамин В₁₂, который является комплексным соединением кобальта. Витамин В₁₂ активизирует биосинтез и повы;

шает содержание белкового азота в растениях. Недостаток этого витамина в организмах животных и человека приводит к нарушению кроветворения и остановке роста. Потребность человека в кобальте составляет 3 мг/кг массы тела в день. При недостатке кобальта в почвах вносят кобальтовые удобрения. Для этого в состав гранулированных минеральных удобрений, содержащих основные элементы питания растений, вводят небольшие (не более 0,1% Со) добавки содержащих кобальт промышленных отходов или гептагидрат сульфата кобальта CoS0₄-7H₂0 (кобальтовый купорос). Для некорневых подкормок и предпосевной обработки семян применяют растворы сульфата или хлорида кобальта (П).

В результате промышленной деятельности человека прежде всего при сжигании угля и мазута окружающая среда может загрязняться кобальтом, который при высоких концентрациях токсичен для растений и животных.