Cobalto (elemento)

Na Galipedia, a wikipedia en galego.

ferro - cobalto - níquel
Co Rh Ir
	Táboa completa

Xeral

Nome, símbolo, número

cobalto, Co, 27

Serie química

metal de transición

Grupo, período, bloque

9 , 4 , d

Densidade, dureza Mohs

8900 kg/m³, 5.0

Aparencia

metálico con tinte gris

Propiedades atómicas

Peso atómico

58,933200 uma

Radio medio^†

135 pm

Radio atómico calculado

152 pm

Radio covalente

126 pm

Radio de Van der Waals

Sen datos pm

Configuración electrónica

[Ar]3d⁷4s²

Estados de oxidación (Óxido)

2,3 (anfótero)

Estrutura cristalina

Hexagonal

Propiedades físicas

Estado da materia

Sólido (ferromagnético)

Punto de fusión

1768 K

Punto de ebulición

3200 K

Entalpía de vaporización

376,5 kJ/mol

Entalpía de fusión

16,19 kJ/mol

Presión de vapor

175 Pa a 1768 K

Velocidade do son

4720 m/s a 293,15 K

Información diversa

Electronegatividade

1,88 (Pauling)

Calor específico

420 J/(kg*K)

Condutividade eléctrica

17,2 10⁶ m^-1·Ω^-1

Condutividade térmica

100 W/(m*K)

1° potencial de ionización

760,4 kJ/mol

2° potencial de ionización

1648 kJ/mol

3° potencial de ionización

3232 kJ/mol

4° potencial de ionización

4950 kJ/mol

Isótopos máis estables

iso.	AN	Vida media	MD	ED MeV	PD
⁵⁶Co	Sintético	77,27 d	ε	4,566	⁵⁶Fe
⁵⁷Co	Sintético	271,79 d	ε	0,836	⁵⁷Fe
⁵⁸Co	Sintético	70,86 d	ε	2,307	⁵⁸Fe
⁵⁹Co	100%	Co es estable con 32 neutróns
⁶⁰Co	Sintético	5,2714 años	β^-	2,824	⁶⁰Ni

Valores no SI e condicións normais
(0 ºC e 1 atm), agás indicación en contra.
^†Calculado a partir de distintas lonxitudes
de enlace covalente, metálico ou iónico.

O cobalto é un elemento químico de número atómico 27 e símbolo Co situado no grupo 9 da táboa periódica dos elementos.

[editar] Características principais

O cobalto é un metal duro, ferromagnético, de cor branca azulada. A súa temperatura de Curie é de 1388 K. Normalmente atópase xunto con níquel, e ambos adoitan formar parte dos meteoritos de ferro. É un elemento químico esencial para os mamíferos en pequenas cantidades. O Co-60, un radioisótopo de cobalto, é un importante trazador e axente no tratamento do cancro.

O cobalto metálico está comunmente constituído dunha mestura de dúas formas alotrópicas con estruturas cristalinas hexagonal e cúbica centrada nas caras sendo a temperatura de transición entre ambas de 722 K.

Presenta estados de oxidación baixos. Os compostos nos cales o cobalto ten un estado de oxidación de 4 son pouco comúns. O estado de oxidación 2 é moi frecuente, así como o 3. Tamén existen complexos importantes co estado de oxidación 1.

[editar] Aplicacións

Cristal decorativo, azul grazas a engadir cobalto. Feito a man en Bristol, Inglaterra.

Aliaxes entre as que cabo sinalar superaliaxes usadas en turbinas de gas de aviación, aliaxes resistentes á corrosión, aceiros rápidos, e carburos cementados e ferramentas de diamante.
Imans (Alnico) e cintas magnéticas.
Catálise do petróleo e industria química.
Recubrimentos metálicos por deposición electrolítica polo seu aspecto, dureza e resistencia á oxidación.
Secante para pinturas, vernices e tintas.
Recubrimento base de esmaltes vitrificados.
Pigmentos (cobalto azul e cobalto verde).
Electrodos de baterías eléctricas
Cables de aceiro de pneumáticos.
O Co-60 úsase como fonte de radiación gamma en radioterapia, esterilización de alimentos (pasteurización fría) e radiografía industrial para o control de calidade de metais (detección de gretas).

[editar] Papel biolóxico

O cobalto en pequenas cantidades é esencial para numerosos organismos, incluídos os humanos. A presenza de cantidades entre 0,13 e 0,30 ppm no chan mellora ostensiblemente a saúde dos animais de pastoreo. O cobalto é un compoñente central da vitamina B12 (cianocobalamina)

[editar] Historia

O elemento foi descuberto por George Brandt. A data do descubrimento varía nas diversas fontes entre 1730 e 1737. Brandt foi capaz de demostrar que o cobalto era o responsable da cor azul do vidro que previamente se atribuía ao bismuto.

O seu nome provén do alemán kobalt ou kobold, espírito maligno, chamado así polos mineiros pola súa toxicidade e os problemas que ocasionaba xa que do mesmo xeito que o níquel contaminaba e degradaba os elementos que se desexaba extraer.

Durante o século XIX, entre o 70 e 80% da produción mundial de cobalto obtíñase na fábrica norueguesa Blaafarveværket do industrial prusiano Benjamin Wegner.

En 1938 John Livingood e Glenn Seaborg descubriron o cobalto-60. A primeira máquina de radioterapia, bomba de cobalto, construída en Canadá por un equipo liderado por Ivan Smith e Roy Errington utilizouse nun paciente o 27 de outubro de 1951; o equipo atópase actualmente exposto no Saskatoon Cancer Centre, na cidade de Saskatoon (Saskatchewan).

[editar] Abundancia e obtención

O metal non se atopa en estado nativo, senón en diversos minerais, razón pola que se extrae usualmente xunto a outros produtos, especialmente como subproduto do níquel e o cobre. As principais menas de cobalto son a cobaltita, eritrina, cobaltocalcita e skuterudita. Os maiores produtores de cobalto son China, Zambia, Rusia e Australia.

[editar] Compostos

Debido aos varios estados de oxidación que presenta, existe un abundante número de compostos de cobalto. Os óxidos CoO (temperatura de Neel 291 K) e Co3Ou4 (temperatura de Neel 40 K) son ambos antiferromagnéticos a baixa temperatura.

[editar] Isótopos

O cobalto natural só ten un isótopo estable, o Co-59. Caracterizáronse 22 radioisótopos sendo os máis estables o Co-60, o Co-57 e o Co-56 con vidas medias de 5,2714 anos, 271,79 días e 70,86 días respectivamente. Os demais isótopos radioactivos teñen vidas medias inferiores a 18 horas e a maioría menores de 1 segundo. O cobalto presenta ademais catro metaestados, todos eles con vidas medias menores de 15 minutos.

A masa atómica dos isótopos do cobalto oscila entre 50 uma (Co-50) e 73 uma (Co-73). Os isótopos máis lixeiros có estable (Co-59) se desintegran principalmente por captura electrónica orixinando isótopos de ferro, mentres que os máis pesados có isótopo estable se desintegran por emisión beta dando lugar a isótopos de níquel.

O cobalto-60 úsase en radioterapia en substitución do radio polo seu menor prezo. Produce dous raios gamma con enerxías de 1,17 MeV e 1,33 MeV e ao ser a fonte empregada duns dous centímetros de radio provoca a aparición de zonas de penumbra dispersando a radiación en torno á dirección de radiación. O metal tende a producir un po moi fino que dificulta a protección fronte á radiación. A fonte de Co-60 ten unha vida útil de aproximadamente 5 anos, pero superado ese tempo segue sendo moi radioactiva, polo que estas fontes perderon, en certa medida, a súa popularidade en occidente.

[editar] Precaucións

O cobalto metálico en po finamente dividido é inflamable. Os compostos de cobalto en xeral deben manipularse con precaución pola lixeira toxicidade do metal.

O Co-60 é radioactivo e a exposición á súa radiación pode provocar cancro. A inxestión de Co-60 leva a acumulación dalgunha cantidade nos tecidos, cantidade que se elimina moi lentamente. Nunha eventual confrontación nuclear, a emisión de neutróns convertería o ferro en Co-60 multiplicando os efectos da radiación trala explosión e prolongando no tempo os efectos da contaminación radioactiva; con este propósito deséñanse algunhas armas nucleares denominadas bombas sucias (do inglés dirty bomb). En ausencia de guerra nuclear, o risco provén da inadecuada manipulación ou mantemento das unidades de radioterapia.