Слайд 1КОБАЛЬТ
и его соединения
Их биологическая роль
в жизни человека
выполнила студентка 1 курса
Куликова
Алиса
ФД-11
Слайд 2
Аннотация
Кобальт – это белый, слегка желтоватый металл с розоватым или синеватым
отливом. Существует в двух кристаллических модификациях:
α-Co с гексагональной плотноупакованной решёткой, β-Co
с кубической гранецентрированной решёткой.
Аннотация
Слайд 3Содержание
Свойства атома
Из истории
Происхождение названия
Нахождение в природе
Физические свойства
Применение
Биологическая роль
Некоторые соединения
кобальта и минералы
Задача
Слайд 4
Свойства атома
Атомная масса = 58,9332 г/моль
Электронная конфигурация 3d7 4s2
Радиус атома 125 пм
Химические
свойства
Электроотрицательность 1,88 (шкала Полинга)
Электродный потенциал E0(Co2+/Co) = -0,277 В
Степени окисления
+3, +2,
0, -1
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.) = 8,9 г/см³
Температура плавления = 1768 K
Температура кипения = 3143 K
Теплота плавления = 15,48 кДж/моль
Теплота испарения = 389,1 кДж/моль
Кристаллическая решётка простого вещества гексагональная
Слайд 5Из истории
Соединения кобальта известны человеку с глубокой древности, синие
кобальтовые стёкла, эмали, краски находят в гробницах Древнего Египта (больше
синего цвета). Первое приготовление синих красок относится к 1800 году.
Слайд 6Название
Название химического элемента кобальт происходит от нем. Kobold — домовой, гном. При
обжиге содержащих мышьяк кобальтовых минералов (кобальтин CoAsS) выделяется летучий ядовитый
оксид мышьяка(As2O3). Руда, содержащая эти минералы, получила у горняков имя горного духа Кобольда.
В средние века горняки и металлурги называли руды, которые были похожими на обычную руду, но при плавке не давали ни одного из семи известных металлов (золота, серебра, меди, свинца, железа, ртути и олова), «кобальтами». Тогда считали, что горные духи (кобольды) мешают выплавке металлов. Впоследствии кобальтами называли все трудно проплавляемые руды.
Слайд 7Нахождение в природе
Содержание Кобальта в литосфере 1,8·10-3% по массе. В
земной коре он мигрирует в магмах, горячих и холодных водах.
В
биосфере Кобальт преимущественно рассеивается: в глинах и сланцах в среднем содержится 2·10-3% кобальта, в песчаниках 3·10-5, в известняках 1·10-5. Мировом океане его лишь 5·10-8%. Наиболее бедны кобальтом песчаные почвы лесных районов.
Всего известно около 50 кобальтосодержащих минералов.
Слайд 8Физические свойства
Кобальт — твердый металл, существующий в двух модификациях.
При температурах 18 -427 °C устойчива α-модификация. При температурах 427
-1494 °C (=t ° пл) устойчива β-модификация кобальта (решётка кубическая гранецентрированная).
Кобальт — ферромагнетик.
Желтоватый оттенок ему придает тонкий слой оксидов.
Слайд 9Применение
Из сплавов с применением кобальта создают обрабатывающий инструмент: свёрла,
резцы, и т. п.
Металл используется для создания высокопрочных сталей.
Кобальт применяется
как катализатор химических реакций
Магнитные свойства сплавов кобальта находят применение в аппаратуре магнитной записи, а также сердечниках электромоторов и трансформаторов.
Широко используется в медицине (В12) для борьбы с раком, вытеснив из использования р/а радий, и в пчеловодстве
Слайд 10Биологическая роль
Он входит в состав витамина В12 (кобаламин).
В теле
человека содержится 0,2 мг кобальта на каждый килограмм массы человека. При
отсутствии кобальта развивается акобальтоз.(Акобальтозом страдают преимущественно жвачные — овцы, козы, крупный рогатый скот, возможно, и дикие животные, реже свиньи, лошади и птицы, у которых болезнь протекает более латентно, не доходя до явного клинического проявления.)
Избыток кобальта также вреден
Слайд 11Токсичность
ПДК пыли кобальта в воздухе 0,5 мг/м³, в питьевой воде
допустимое содержание солей кобальта 0,01 мг/л.
В 1960-х годах соли кобальта
использовались некоторыми пивоваренными компаниями для стабилизации пены. Регулярно выпивавшие более четырёх литров пива в день получали серьёзные побочные эффекты на сердце, и, в отдельных случаях, это приводило к смерти. С тех пор его использование в пивоварении прекращено, и в настоящее время является незаконным.
Особенно токсичны пары октакарбонила кобальта Со2(СО)8.
Слайд 12Биологическая функция кобальта
Физиологический эффект микроэлементов, в частности, кобальта
Вреден как избыток,
так и недостаток микроэлементов.
Существуют определенные диапазоны концентраций, в которых микроэлементы,
в частности, кобальт, необходимы живым организмам.
Слайд 13Влияние на растения
Растения накапливают кобальт (главным образом в корнях), его
содержание повышается в период роста и снижается во время цветения.
Небольшие добавки кобальта приводят к значительному повышению урожая и улучшению его качества (злаки, картофель, бобовые).
К пищевым продуктам с высоким содержанием кобальта относятся: свекла (особенно ботва),земляника, хлеб, гречиха, капуста, инжир, зеленый лук, грибы, груши, редис, помидоры. Кобальта в них содержится около 0.2 мг/кг.
Яблоки, абрикосы, бананы, морковь, вишня, кофе, кукуруза, баклажаны, овес, перец, картофель, рис, злаки (около 0.05 мг/кг)
Слайд 15
Смальта СоАs2
Вначале кобальтовую руду обжигали, размалывали и плавили без всяких
добавок. Позже к руде стали добавлять карбонат калия (поташ) и
песок. Получалось синее стекло — смальта, которую выливали в воду, измельчали и отмывали от растворимых примесей. Смальта в виде кубиков и пластинок до сих пор служит для мозаичных работ.
Фрактальный кристалл кобальта
Фрактальные (дендритные) кристаллиты кобальта, полученные методом химического восстановления. Несмотря на свой микронный размер, фрактальный кристалл "простирает" свои "веточки" и в область "нано"
Слайд 16
ксантоконит
сферокобальтит
(кобальтокальцит)
Ксантоконит существует в различных модификациях. Чаще всего полупрозрачные
коричневые, филолетовые, голубые или желто-оранжевые кристаллы.
Состоят из множества маленьких шариков
с концентрическим строением. Цвет минерала: розово-красный, розовый переходящий в красный; коричневый, серый, может быть изменен до черного . Полупрозрачный со стеклянным блеском.
Слайд 17Победит
Кобальт, очищенный электролизом
Советскими учеными и инженерами разработан сверхтвердый сплав
“победит”, который по своим качествам превосходит аналогичные зарубежные сплавы. В
состав победита, наряду с карбидом вольфрама, входит кобальт
Слайд 18Смесь кристаллического порошка из черного, темно-зеленого и бурого оксидов. Растворяется
в воде за 30 суток .
Смесь оксидов кобальта
Кобальт и ртуть
хлорид кобальта шестиводный CoCl2·6 H2O
СоС12-6Н2О- фиолетовые кристаллы.
хлорид кобальта (ǁ)
безводный CoCl2
Слайд 19сульфат кобальта семиводный CoSO4·7 H2O
CoSO4 – розовато-коричневые гигроскопичные кристаллы.
Применяется
в стекольной и керамической промышленности в качестве пигмента.
Нитрат кобальта Сo(NO3)2·6
H2O
Нитрат кобальта
Слайд 20 На 20 января 2013 г. стоимость кобальта на мировом рынке, по данным infogeo.ru,
составляет около 26 долл./кг. (770 руб.).
Слайд 21Задача
Кристаллогидрат CoCl2.6H2O массой 476 г растворили в воде, при
этом массовая доля хлорида кобальта(II) в растворе оказалась равной 13,15%.
Рассчитайте массу воды, взятую для растворения кристаллогидрата.