CHLORID KOBALTNATÝ (COCL2 (: ŠTRUKTÚRA, NOMENKLATÚRA, VLASTNOSTI) - CHÉMIA - 2026

Chloridu kobaltu alebo chlorid kobaltnatý (II) je anorganická pevná látka spojením kovový kobalt v oxidačnom stave 2 s chloridových iónov. Jeho chemický vzorec je Coclé ₂ .

Coclé ₂ je kryštalická pevná látka, ktorá, keď je v jeho hydratované forme je červeno-fialovej farby. Jemné zahrievanie a odstránenie hydratačnej vody sa zmení na modrú. Tieto zmeny farieb sú spôsobené zmenou koordinačného čísla.

Hydratované kryštály chloridu kobaltnatého. Chemicalinterest. Zdroj: Wikimedia Commons.

V minulosti sa používa na liečbu určitých typov anémie, ale zistilo sa, že spôsobuje srdcové problémy, hluchotu, gastrointestinálne problémy, slabú funkciu štítnej žľazy a aterosklerózu. Z týchto dôvodov sa prestal používať a stále sa skúma.

Coclé ₂ sa používa na urýchlenie rôznych chemických reakcií. Jeho hexahydrátová forma v roztoku sa používa ako referencia pre určité chemické analýzy.

Používa sa na napodobňovanie hypoxie alebo nízkej koncentrácie kyslíka pri určitých biologických alebo lekársko-vedeckých výskumných skúsenostiach. Používa sa tiež na zlepšenie niektorých mechanických vlastností polymérov.

štruktúra

Chlorid kobaltnatý sa skladá z atómu kobaltu v oxidačnom stave +2 a z dvoch aniónov Cl ^- chloridu .

Elektrónová konfigurácia katiónu Co2 ⁺ je:

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

pretože stratil 2 elektróny zo 4s shellu.

Elektronická štruktúra Cl ^- aniónu je:

1s ² , 2s ² 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ ,

pretože získal elektrón v škrupine 3p.

názvoslovie

- chlorid kobaltnatý

- chlorid kobaltnatý

- Chlorid kobaltnatý

-Dichlorocobalt

-Murát kobaltu

-CoCl ₂ : bezvodý chlorid kobaltnatý (bez hydratačný voda)

-CoCl _{2 •} 2H ₂ Dihydrát chloridu kobaltu: O

-CoCl _{2 •} 6 H ₂ O: kobalt hexahydrátu chloridu

vlastnosti

Fyzický stav

Kryštalická tuhá látka, ktorej farba závisí od stupňa hydratácie.

Anhydrid Coclé ₂ : svetlo modrá

Chlorid bezvodého kobaltu. W. Oelen. Zdroj: Wikimedia Commons.

Coclé _{2 •} 2H ₂ O: fialová

Coclé _{2 •} 6 H ₂ O: červeno-fialové alebo ružové

Hydratovaný chlorid kobaltnatý. W. Oelen. Zdroj: Wikimedia Commons.

Molekulová hmotnosť

Coclé ₂ : 129,84 g / mol

Coclé _{2 •} 2H ₂ O: 165,87 g / mol

CoCI _{2 •} 6 H ₂ O: 237,93 g / mol

Bod topenia

Coclé ₂ : 735 ºC

CoCI _{2 •} 6 H ₂ O: 86 ° C

Bod varu

Coclé ₂ : 1053 ºC

Hustota

Coclé ₂ : 3,356 g / cm ³

Coclé _{2 •} 2H ₂ O: 2,477 g / cm ³

CoCI _{2 •} 6 H ₂ O: 1,924 g / cm ³

rozpustnosť

Coclé ₂ : 45 g / 100 ml vody

Coclé _{2 •} 2H ₂ O: 76 g / 100 ml vody

CoCI _{2 •} 6 H ₂ O: 93 g / 100 ml vody

Ďalšie vlastnosti

Hexahydrát chloridu kobaltnatého je ružový, ale pri miernom zahriatí sa stráca na modro, keď stráca vodu. V prípade, že bezvodný Coclé ₂ je ponechaná vo vlhkom prostredí, to dopadá ružová.

Farba kobaltového iónu závisí od koordinačného čísla, to znamená od skupín pripojených k iónu Co2 ⁺ . Koordinačné číslo 6 zodpovedá ružovým zlúčeninám a koordinačné číslo 4 vedie k modrým zlúčeninám.

Keď Coclé ₂ je vo vodnom roztoku, nasledujúce rovnováha nastane:

Čo (H ₂ O) ₆ ⁺⁺ + 4 Cl ^- ⇔ Coclé ₄ ^- + 6 H ₂ O

Keď sa rovnováha posunie smerom Co (H ₂ O) ₆ ⁺⁺ roztok je červený, zatiaľ čo, keď sa posúva smerom k Coclé ₄ ^- riešenie je modrá.

aplikácia

Liečba zvláštnych prípadov anémie

Chlorid kobaltnatý sa od 30. rokov 20. storočia široko používa na liečbu určitých typov anémie v Európe aj v USA.

Jeho perorálne podávanie podporuje zvýšenie hladiny hemoglobínu, počtu erytrocytov a hematokritu. Odpoveď je úmerná použitej dávke. Je to preto, že má stimulujúci účinok na kostnú dreň.

Ilustrácie červených krviniek v krvi. Autor: Gerd Altmann. Zdroj: Pixabay.

Jeho používanie sa však prerušilo z dôvodu vedľajších účinkov, ako sú gastrointestinálne ťažkosti, kardiomyopatie, nervová hluchota a abnormálna funkcia štítnej žľazy.

Napriek týmto nedostatkom bol v roku 1975 úspešne testovaný na pacientoch so zlyhaním obličiek, ktorých anémia je spôsobená opakovanou stratou krvi v dôsledku dialýzy.

Zistilo sa, že u týchto pacientov sa zvyšuje hematokrit a objem červených krviniek, čo naznačuje stimuláciu erytropoézy alebo tvorbu červených krviniek.

Z tohto dôvodu sa považoval chlorid kobaltu za dôležitý u hemodialyzovaných pacientov, u ktorých zlyhali iné spôsoby zmiernenia anémie.

Neskôr sa však zistilo, že vysoké hladiny C02 ⁺ v krvi súviseli s aterosklerózou, čo je dôvod, prečo sa v súčasnosti vykonáva viac štúdií s cieľom určiť jeho potenciálne prínosy alebo poškodenie pre tento typ pacientov.

Pri katalýze chemických reakcií

Chlorid kobaltnatý sa používa pri urýchľovaní určitých chemických reakcií.

Napríklad v esterifikáciu vysoko nenasýtených zlúčenín molekulovej hmotnosti, za použitia Coclé ₂ ako katalyzátora vedie k získaniu požadovaného produktu bez vzniku zabezpečenia derivátov.

Zvýšenie koncentrácie Coclé ₂ a teplota zvyšuje rýchlosť reakcie.

Ako štandard v chemickej analýze

Coclé _{2 •} 6 H ₂ O sa používa ako štandardná alebo farebné odkazy v niektorých analytických metód Americkej asociácie verejného zdravia, alebo APHA (American Public Health Association).

Roztoky s chloridom kobaltitým v rôznych rovnovážnych podmienkach s kyselinou chlorovodíkovou. Chemicalinterest. Zdroj: Wikimedia Commons.

Vo výskume ischémie

Ischémia je zníženie prietoku krvi v časti tela a nápravné prostriedky sa neustále skúmajú, aby sa im zabránilo alebo aby sa predišlo jeho následkom.

Bolo zistené, že Coclé ₂ môže indukovať apoptózu alebo bunkovú smrť modelu rakoviny buniek.

Coclé ₂ spúšťa produkciu reaktívnych foriem kyslíka v týchto modelových rakovinových buniek, čo vedie k ich smrti prostredníctvom apoptózy. Hovorí sa, že vyvoláva hypoxiu napodobňujúcu reakciu.

Tento výsledok ukazuje, že Coclé ₂ môže pomôcť preskúmať molekulárnej mechanizmus bunkovej smrti hypoxiou spojené a nájsť prostriedky proti ischémiu.

Ako model napodobňujúci hypoxiu v biologickom a lekárskom výskume

Hypoxia je pokles dostupného kyslíka potrebný na fungovanie bunky. Coclé ₂ je jedna zo zlúčenín použitých v lekárskej, vedeckej a biologický výskum pre vyvolanie chemickej hypoxii.

Mechanizmus účinku Coclé ₂ v bunkách poskytuje výskumného pracovníka dlhšiu dobu manipulovať a analyzovať ich vzorky za hypoxických podmienok.

Jeho použitie sa považuje za spoľahlivú metódu, pretože umožňuje experimenty v podmienkach s nízkym obsahom kyslíka bez použitia špeciálnych kamier.

Interpretácia získaných výsledkov sa však musí dôkladne preskúmať, pretože výskumný pracovník musí zabezpečiť, aby kobalt nemal iné účinky na funkciu skúmaných buniek, okrem napodobňovania hypoxie.

Vo výskume využívania vody ako zdroja vodíka

Chlorid kobaltnatý bol študovaný ako katalyzátor pri výskume získavania vodíka z vody pomocou slnečnej energie.

Ión Co2 ⁺ môže pôsobiť ako homogénny katalyzátor počas fotochemickej oxidácie vody v kyslých podmienkach (prítomnosť kyslej HCI a pH 3), aby sa zabránilo zrážaniu.

Tento typ štúdie vrhá svetlo a pomáha pri hľadaní čistej energie a udržateľnej slnečnej energie.

Zlepšenie mechanických vlastností polymérov

Niektorí výskumníci začlenené Coclé ₂ do akrylonitril-butadién-styrén, alebo ABS (akrylonitril-butadién-styrén) polymérnych zmesí, s nitril-butadiénového kaučuku, alebo NBR (nitril-butadiénového kaučuku).

CoCl2 _sa začlenil do zmesi ABS-NBR a celok sa lisoval za horúca. Tieto výsledky ukazujú, že NBR bol rovnomerne rozptýlený v ABS a že Coclé ₂ má tendenciu byť distribuované vo fáze NBR.

Koordinačná reakcia medzi katiónmi Co2 ⁺ a skupinami -CN má pozitívny vplyv na mechanické vlastnosti. Zvýšenie Coclé ₂ obsah sa zvyšuje pevnosť v ťahu a jednoduchosť ohýbanie.

Avšak, zníženie tepelnej stability a problémy s absorpciou vody z COCI _{boli 2} pozorované , takže tento typ zmesi, bude naďalej študovaná.

Škodlivé alebo smrteľné podávanie koňom

Coclé ₂ bola použitá vo veľmi malých množstvách v krmive koní.

Kobalt je dôležitým prvkom (v stopách) výživy koní, pretože ho používajú baktérie v črevnom trakte na syntézu vitamínu B12 (kobalamín).

Nedávne štúdie (2019) však naznačujú, že suplementácia kobaltu v krmive pre koňa nie je ani užitočná, ani potrebná a že môže byť pre tieto zvieratá potenciálne smrteľná.

Kone nevyžadujú ďalšie doplňovanie chloridu kobaltnatého. Autor: Alexas Fotos. Zdroj: Pixabay.

Referencie

1. Wenzel, RG a kol. (2019). Hromadenie kobaltu u koní po opakovanom podaní chloridu kobaltnatého. Australian Veterinary Journal 2019, Early View, 16. augusta 2019. Získané z onlinelibrary.wiley.com.
2. Muñoz-Sánchez, J. a Chánez-Cárdenas, M. (2018). Použitie chloridu kobaltnatého ako modelu chemickej hypoxie. Journal of Applied Toxicology 2018, 39 (4): 1-15. Obnovené z adresy onlinelibrary.wiley.com.
3. Liu, H. a kol. (2015). Homogénna fotochemická oxidácia vody s chloridom kobaltnatým v kyslom prostredí. ACS Catalists 2015, 5, 4994-4999. Obnovené z adresy pubs.acs.org.
4. Shao, C. a kol. (2018). Zmesi akrylonitril-butadién-styrén / nitril-butadiénová guma obohatené o bezvodý chlorid kobaltnatý. Journal of Applied Polymer Science 2018, ročník 135, vydanie 41. Zdroj: onlinelibrary.wiley.com.
5. Zou, W. et al. (2001). Chlorid kobaltnatý indukuje apoptózu buniek PC12 prostredníctvom reaktívnych druhov kyslíka a je sprevádzaný aktiváciou AP-1. Journal of Neuroscience Research 2001, 64 (6): 646-653. Obnovené z adresy onlinelibrary.wiley.com.
6. Urteaga, L. a kol. (1994). Kinetická štúdia syntézy n-oktyl-oktanoátu s použitím chloridu kobaltnatého ako katalyzátora. Chem. 17 (1994) 210 - 215. Obnovené z adresy onlinelibrary.wiley.com.
7. Murdock, HRJr. (1959). Štúdie farmakológie chloridu kobaltnatého. Journal of American Pharmaceutical Association 1959, zväzok 48, vydanie 3, strany 140-142. Obnovené z adresy onlinelibrary.wiley.com.
8. Bowie, EA a Hurley, PJ (1975). Chlorid kobaltnatý v liečbe refraktérnej anémie u pacientov podstupujúcich dlhodobú hemodialýzu. Australian and New Zealand Journal of Medicine 1975, zväzok 5, vydanie 4, s. 306-314. Obnovené z adresy onlinelibrary.wiley.com.
9. Cotton, F. Albert a Wilkinson, Geoffrey. (1980). Pokročilá anorganická chémia. Štvrté vydanie. John Wiley a synovia.
10. Dean, JA (editor) (1973). Lange's Handbook of Chemistry. Jedenáste vydanie. McGraw-Hill Book Company.
11. Babor, JA a Ibarz, J. (1965). Moderná všeobecná chémia. 7. vydanie. Editorial Marín, SA