KOBALTOV KLORID (COCL2 (: STRUKTURA, NOMENKLATURA, LASTNOSTI) - KEMIJA - 2026

Kobaltov klorid ali kobaltov klorid (II) anorganski trden z zvezo kobalta kovine oblikovana v oksidacijske stanju +2 s kloridni ion. Njegova kemijska formula je CoCl ₂ .

CoCl ₂ je kristalna trdna snov, ki je v hidratizirani obliki rdeče-vijolične barve. Nežno segrevamo in odstranjujemo vodo hidratacije postane modra. Te spremembe barve so posledica spremembe vaše številke za usklajevanje.

Hidrirani kristali kobaltovega klorida. Kemični interes. Vir: Wikimedia Commons.

V preteklosti so ga uporabljali za zdravljenje nekaterih vrst anemije, vendar je bilo ugotovljeno, da povzroča težave s srcem, gluhost, težave s prebavili, slabo delovanje ščitnice in aterosklerozo. Zaradi tega ga je prenehala uporabljati in se še vedno preučuje.

CoCl ₂ se uporablja za pospeševanje različnih kemičnih reakcij. Njegova heksahidratna oblika v raztopini se uporablja kot referenca za nekatere kemijske analize.

Uporablja se za posnemanje hipoksije ali nizke koncentracije kisika v nekaterih bioloških ali medicinsko-znanstvenih raziskavah. Uporabljali so ga tudi za izboljšanje nekaterih mehanskih lastnosti polimerov.

Struktura

Kobaltov (II) klorid sestavlja atom kobalta v stanju oksidacije +2 in dva Cl ^- kloridna aniona .

Elektronska konfiguracija kationa Co ²⁺ je:

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

ker je izgubil 2 elektrona iz lupine 4s.

Elektronska struktura Cl ^- aniona je:

1s ² , 2s ² 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ ,

ker je pridobil elektron v lupini 3p.

Nomenklatura

-Kobalt (II) klorid

-Kobaltov klorid

-Kobaltov diklorid

-Diklorobalt

-Murijat kobalta

-CoCl ₂ : brezvodni kobaltov klorid (brez hidratacijske vode)

COCI _{2 •} 2H ₂ O: kobaltov klorid dihidrat

COCI _{2 •} 6H ₂ O: kobaltov klorid heksahidrat

Lastnosti

Fizično stanje

Kristalna trdna snov, katere barva je odvisna od stopnje hidracije.

Brezvodni CoCl ₂ : bledo modra

Brezvodni kobaltni klorid. W. Oelen. Vir: Wikimedia Commons.

CoCl _{2 •} 2H ₂ O: vijolična

CoCl _{2 •} 6H ₂ O: rdeče-vijolična ali roza

Hidrirani kobaltov klorid. W. Oelen. Vir: Wikimedia Commons.

Molekularna teža

COCl ₂ : 129,84 g / mol

COCl _{2 •} 2H ₂ O: 165,87 g / mol

COCl _{2 •} 6H ₂ O: 237,93 g / mol

Tališče

CoCl ₂ : 735 ºC

CoCl _{2 •} 6H ₂ O: 86 ºC

Vrelišče

CoCl ₂ : 1053 ºC

Gostota

COCl ₂ : 3,356 g / cm ³

COCl _{2 •} 2H ₂ O: 2,477 g / cm ³

COCl _{2 •} 6H ₂ O: 1,924 g / cm ³

Topnost

CoCl ₂ : 45 g / 100 ml vode

COCl _{2 •} 2H ₂ O: 76 g / 100 ml vode

COCl _{2 •} 6H ₂ O: 93 g / 100 ml vode

Druge lastnosti

Kobaltov (II) klorid heksahidrat je rožnat, vendar se ob rahlem segrevanju obarva modro, saj izgublja vodo. Če brezvodni CoCl ₂ pustimo v vlažni atmosferi, postane roza.

Barva kobaltovega iona je odvisna od koordinacijske številke, torej od skupin, pritrjenih na ion Co ²⁺ . Koordinacijsko število 6 ustreza rožnatim spojinam, koordinacijsko število 4 pa modrim spojinam.

Ko je CoCl ₂ v vodni raztopini, pride do naslednjega ravnovesja:

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

Ko se ravnotežje premakne proti Co (H ₂ O) ₆ ^++, je raztopina rdeča, medtem ko se premakne proti CoCl ₄ ^- je raztopina modra.

Prijave

Zdravljenje posebnih primerov anemije

Kobaltov klorid se je od tridesetih let 20. stoletja pogosto uporabljal za zdravljenje nekaterih vrst anemije, tako v Evropi kot v ZDA.

Njegovo peroralno dajanje ugodno poveča zvišanje hemoglobina, števila eritrocitov in hematokrita. Odziv je sorazmeren uporabljenemu odmerku. To je zato, ker deluje stimulativno na kostni mozeg.

Ponazoritev rdečih krvnih celic v krvi. Avtor: Gerd Altmann Vir: Pixabay.

Vendar pa je bila njegova uporaba prekinjena zaradi stranskih učinkov, kot so prebavne motnje, kardiomiopatije, gluhost in nepravilno delovanje ščitnice.

Kljub takim pomanjkljivostim je bil leta 1975 uspešno testiran pri bolnikih z odpovedjo ledvic, katerih anemijo povzroča ponavljajoča se izguba krvi zaradi dialize.

Pri teh bolnikih se je povečalo količino hematokrita in rdečih celic, kar kaže na stimulacijo eritropoeze ali nastajanja rdečih krvnih celic.

Zaradi tega se je štelo, da je kobaltov klorid koristen pri bolnikih na hemodializi, pri katerih drugi načini lajšanja anemije niso bili uspešni.

Pozneje pa je bilo ugotovljeno, da so visoke koncentracije Co ²⁺ v krvi povezane z aterosklerozo, zato se trenutno izvaja še več raziskav, da bi ugotovili njegove potencialne koristi ali škode za to vrsto bolnikov.

V katalizi kemičnih reakcij

Kobaltov klorid se uporablja pri pospeševanju nekaterih kemičnih reakcij.

Na primer, pri esterifikaciji nenasičenih visoko molekulskih spojin uporaba CoCl ₂ kot katalizatorja vodi do pridobivanja želenega produkta brez nastanka kolateralnih derivatov.

Povečanje koncentracije COCl ₂ in temperatura poveča hitrost reakcije.

Kot standard v kemijski analizi

CoCl _{2 •} 6H ₂ O se uporablja kot standard ali barvna referenca v nekaterih metodah analize Ameriškega združenja za javno zdravje ali APHA (American Public Health Association).

Raztopine kobaltovega klorida v različnih ravnotežjih s klorovodikovo kislino HCl. Kemični interes. Vir: Wikimedia Commons.

Pri raziskavah ishemije

Ishemija je zmanjšanje krvnega pretoka v delu telesa, zato se nenehno preiskujejo zdravila, da bi se temu izognili ali preprečili njegove posledice.

Ugotovljeno je bilo, da CoCl ₂ lahko povzroči apoptozo ali celično smrt rakavih modelnih celic.

CoCl ₂ sproži proizvodnjo reaktivnih kisikovih vrst v takšnih rakavih celicah, kar vodi do njihove smrti z apoptozo. Kaže, da povzroča odziv, ki posnema hipoksijo.

Ta rezultat kaže, da lahko CoCl ₂ pomaga raziskovati molekularni mehanizem pri celični smrti, ki je povezan s hipoksijo, in poiskati zdravila proti ishemiji.

Kot model za posnemanje hipoksije v bioloških in medicinskih raziskavah

Hipoksija je zmanjšanje razpoložljivega kisika, ki je potreben za delovanje celice. CoCl ₂ je ena izmed spojin, ki se uporabljajo v medicinsko-znanstvenih in bioloških raziskavah, da povzročijo kemično hipoksijo.

Mehanizem delovanja CoCl ₂ v celicah daje raziskovalcu daljši čas za manipulacijo in analizo njihovih vzorcev v hipoksičnih pogojih.

Njegova uporaba velja za zanesljivo metodo, saj omogoča poskus v pogojih z nizkim kisikom brez uporabe posebnih kamer.

Vendar je treba natančno pregledati razlago dobljenih rezultatov, saj mora preiskovalec zagotoviti, da kobalt poleg posnemanja hipoksije nima drugih učinkov na delovanje preiskovanih celic.

V raziskavah o uporabi vode kot vira vodika

Kobaltov klorid je bil raziskan kot katalizator pri preiskovanju pridobivanja vodika iz vode s sončno energijo.

Ion Co ²⁺ lahko deluje kot homogeni katalizator med fotokemično oksidacijo vode v kislih pogojih (prisotnost kisle HCl in pH 3), da se izogne ​​padavinam.

Ta vrsta študije osvetli in pomaga pri iskanju čiste energije in trajnostne sončne energije.

Za izboljšanje mehanskih lastnosti polimerov

Nekateri raziskovalci so CoCl ₂ vgradili v akrilonitril-butadien-stiren ali ABS (akrilonitril-butadien-stiren) polimerne mešanice z nitril-butadiensko gumo ali NBR (nitril butadienska guma).

CoCl _{2 je bil} vgrajen v mešanico ABS-NBR in celota je bila vroče stisnjena. Rezultati kažejo, da se je NBR enakomerno razpršil v ABS in da se CoCl ₂ ponavadi porazdeli v fazi NBR.

Koordinacijska reakcija med kationi Co ²⁺ in skupinami -CN pozitivno vpliva na mehanske lastnosti. Povečanje vsebnosti CoCl ₂ poveča natezno trdnost in enostavno upogibanje.

Vendar pa _so opazili zmanjšanje toplotne stabilnosti in težave z absorpcijo vode iz CoCl ₂ , zato bomo to vrsto mešanice še naprej preučevali.

Škodljivo ali smrtonosno dajanje konjem

CoCl ₂ se v krmi za konje uporablja v zelo majhnih količinah.

Kobalt je pomemben element (v sledeh) za konjsko prehrano, saj ga bakterije v črevesnem traktu uporabljajo za sintezo vitamina B12 (kobalamin).

Vendar pa nedavne študije (2019) kažejo, da dopolnitev kobalta v krmi za konje ni niti koristna niti potrebna in da je lahko za te živali potencialno smrtonosna.

Konji ne potrebujejo dodatnega dopolnjevanja s kobaltovim kloridom. Avtor: Alexas Fotos. Vir: Pixabay.

Reference

1. Wenzel, RG et al. (2019). Kopičenje kobalta v konjih po večkratni uporabi kobaltovega klorida. Avstralski veterinarski vestnik 2019, Zgodnji pogled, 16. avgusta 2019. Pridobljeno iz spletnega spletnega naslova.wiley.com.
2. Muñoz-Sánchez, J. in Chánez-Cárdenas, M. (2018). Uporaba kobaltovega klorida kot modela kemijske hipoksije. Časopis za uporabno toksikologijo 2018, 39 (4): 1–15. Pridobljeno iz spletnega spletnega naslova.wiley.com.
3. Liu, H. et al. (2015). Homogena fotokemična oksidacija vode s kobaltovim kloridom v kislih medijih. ACS Catalists 2015, 5, 4994-4999. Pridobljeno iz pubs.acs.org.
4. Shao, C. et al. (2018). Mešanice gume akrilonitril-butadien-stiren / nitril butadien, okrepljene z brezvodnim kobaltovim kloridom. Časopis za uporabno polimerno znanost 2018, letnik 135, številka 41. Pridobljeno s spletnega spletnega mesta.wiley.com.
5. Zou, W. et al. (2001). Kobaltov klorid povzroča apoptozo celic PC12 z reaktivnimi kisikovimi vrstami ad skupaj z aktivacijo AP-1. Journal of Neuroscience Research 2001, 64 (6): 646–653. Pridobljeno iz spletnega spletnega naslova.wiley.com.
6. Urteaga, L. et al. (1994). Kinetična študija sinteze n-oktil oktanoata z uporabo kobaltovega klorida kot katalizatorja. Chem inženir Technol. 17 (1994) 210–215. Pridobljeno iz spletnega spletnega naslova.wiley.com.
7. Murdock, HRJr. (1959). Študije o farmakologiji kobaltovega klorida. Revija Ameriškega farmacevtskega združenja 1959, letnik 48, številka 3, strani 140-142. Pridobljeno iz spletnega spletnega naslova.wiley.com.
8. Bowie, EA in Hurley, PJ (1975). Kobaltov klorid pri zdravljenju refrakterne anemije pri bolnikih, ki so na dolgotrajni hemodializi. Avstralska in novozelandska revija za medicino 1975, letnik 5, številka 4, str. 306-314. Pridobljeno iz spletnega spletnega naslova.wiley.com.
9. Cotton, F. Albert in Wilkinson, Geoffrey. (1980). Napredna anorganska kemija. Četrta izdaja. John Wiley & Sons.
10. Dean, JA (urednik) (1973). Langeov priročnik kemije. Enajsta izdaja. McGraw-Hill Book Company.
11. Babor, JA in Ibarz, J. (1965). Sodobna splošna kemija. 7. izdaja Uredništvo Marín, SA