KOBALTA HLORĪDS (COCL2 (: STRUKTŪRA, NOMENKLATŪRA, ĪPAŠĪBAS - ĶĪMIJA - 2025

Kobalta hlorīds vai kobalta hlorīds (II) ir neorganisks ciets veidojas, apvienojoties kobalta metāla ar +2 oksidēšanās ar hlorīda jonu. Tās ķīmiskā formula ir CoCl ₂ .

COCI ₂ ir kristāliska viela, kas tad, kad tās hidrāta formā ir sarkans-violet krāsā. Viegli sildot un noņemot hidratācijas ūdeni, tas kļūst zils. Šīs krāsas izmaiņas notiek tāpēc, ka mainās jūsu koordinējošais numurs.

Hidratēti kobalta hlorīda kristāli. Ķīmiskā interese. Avots: Wikimedia Commons.

Iepriekš tas tika izmantots dažu veidu anēmijas ārstēšanai, taču ir konstatēts, ka tas izraisa sirdsdarbības traucējumus, kurlumu, kuņģa-zarnu trakta problēmas, sliktu vairogdziedzera darbību un aterosklerozi. Šo iemeslu dēļ to pārtrauca lietot un joprojām tiek pētīts.

CoCl ₂ izmanto, lai paātrinātu dažādas ķīmiskās reakcijas. Tās heksahidrāta forma šķīdumā tiek izmantota kā atsauce noteiktām ķīmiskām analīzēm.

To izmanto, lai atdarinātu hipoksiju vai zemu skābekļa koncentrāciju noteiktā bioloģisko vai medicīniski zinātnisko pētījumu pieredzē. To izmanto arī, lai uzlabotu dažas polimēru mehāniskās īpašības.

Uzbūve

Kobalta (II) hlorīdu veido kobalta atoms tā oksidācijas stāvoklī +2 un divi Cl ^- hlorīda anjoni .

Ko ²⁺ katjona elektronu konfigurācija ir:

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

jo tas ir zaudējis 2 elektronus no 4s apvalka.

Cl ^- anion elektroniskā struktūra ir:

1s ² , 2s ² 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ ,

jo tas ir ieguvis elektronu 3p apvalkā.

Nomenklatūra

-Kobalta (II) hlorīds

-Kobalta hlorīds

-Kobalta dihlorīds

-Dihlorobobalts

-Kobalta morāts

-CoCl ₂ : bezūdens kobalta hlorīds (bez ūdens hidratācijas)

-CoCl2 _• 2H ₂ O: kobalta hlorīda dihidrāts

-CoCl2 _• 6H ₂ O: kobalta hlorīda heksahidrāts

Īpašības

Fiziskais stāvoklis

Kristāliska cieta viela, kuras krāsa ir atkarīga no hidratācijas pakāpes.

Bezūdens CoCl ₂ : gaiši zils

Bezūdens kobalto hlorīds. W. Oelen. Avots: Wikimedia Commons.

CoCl _{2 •} 2H ₂ O: violets

CoCl _{2 •} 6H ₂ O: sarkanīgi purpursarkanā vai rozā krāsā

Hidratēts kobalta hlorīds. W. Oelen. Avots: Wikimedia Commons.

Molekulārais svars

CoCl ₂ : 129,84 g / mol

CoCl _{2 •} 2H ₂ O: 165,87 g / mol

CoCl _{2 •} 6H ₂ O: 237,93 g / mol

Kušanas punkts

CoCl ₂ : 735 ºC

CoCl _{2 •} 6H ₂ O: 86 ºC

Vārīšanās punkts

CoCl ₂ : 1053 ºC

Blīvums

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

Šķīdība

COCI ₂ : 45 g / 100 ml ūdens

CoCl _{2 •} 2H ₂ O: 76 g / 100 ml ūdens

CoCl _{2 •} 6H ₂ O: 93 g / 100 ml ūdens

Citas īpašības

Kobalta (II) hlorīda heksahidrāts ir rozā krāsā, bet nedaudz karsējot tas kļūst zils, jo zaudē ūdeni. Ja bezūdens CoCl ₂ atstāj mitrā atmosfērā, tas kļūst rozā.

Kobalta jona krāsa ir atkarīga no koordinācijas numura, tas ir, no grupām, kas piestiprinātas pie Co ²⁺ jona . Koordinācijas skaitlis 6 atbilst rozā savienojumiem, un koordinācijas numurs 4 rada zilus savienojumus.

Kad COCI ₂ ir ūdens šķīdumā, šādu līdzsvars notiek:

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

Kad līdzsvars virzās uz Co (H ₂ O) ₆ ⁺⁺ , šķīdums ir sarkans, savukārt, kad tas virzās uz CoCl ₄ ^- šķīdums ir zils.

Lietojumprogrammas

Īpašu anēmijas gadījumu ārstēšana

Kopš 20. gadsimta 30. gadiem kobalta hlorīds tika plaši izmantots dažu veidu anēmijas ārstēšanai gan Eiropā, gan ASV.

Tās iekšķīga lietošana veicina hemoglobīna, eritrocītu skaita un hematokrīta palielināšanos. Reakcija ir proporcionāla lietotajai devai. Tas notiek tāpēc, ka tas stimulē kaulu smadzenes.

Asins sarkano asins šūnu ilustrācija. Autors: Gerds Altmans. Avots: Pixabay.

Tomēr tā lietošana tika pārtraukta tādu blakusparādību dēļ kā kuņģa-zarnu trakta darbības traucējumi, kardiomiopātijas, nervu kurlums un vairogdziedzera darbības traucējumi.

Neskatoties uz šādiem trūkumiem, 1975. gadā to veiksmīgi pārbaudīja pacientiem ar nieru mazspēju, kuru anēmiju izraisa atkārtoti asins zudumi dialīzes dēļ.

Tika konstatēts, ka šiem pacientiem palielinās hematokrīta un eritrocītu daudzums, kas norāda uz eritropoēzes stimulēšanu vai sarkano asins šūnu veidošanos.

Šī iemesla dēļ tika uzskatīts, ka kobalta hlorīds ir nozīmīgs pacientiem ar hemodialīzi, kuriem citi anēmijas mazināšanas veidi nav bijuši veiksmīgi.

Tomēr vēlāk tika novērots, ka augsts Co ²⁺ līmenis asinīs bija saistīts ar aterosklerozi, tāpēc šobrīd tiek veikti vairāk pētījumu, lai noteiktu tā iespējamo ieguvumu vai kaitējumu šāda veida pacientiem.

Ķīmisko reakciju katalīzē

Kobalta hlorīds tiek izmantots noteiktu ķīmisku reakciju paātrināšanā.

Piemēram, esterificējot lielmolekulāriem nepiesātinātos savienojumus, lietojot COCI _2. kā katalizators noved pie vēlamā produkta iegūšanai bez veidošanās nodrošinājuma atvasinājumu.

Koncentrāciju COCI palielināšana ₂ un temperatūra palielina ātrumu reakcijas.

Kā standarts ķīmiskajā analīzē

CoCl _{2 •} 6H ₂ O tiek izmantots kā standarta vai krāsas atsauce dažās Amerikas Sabiedrības veselības asociācijas vai APHA (Amerikas Sabiedrības veselības asociācijas) analīzes metodēs.

Krāsaini kobalta hlorīda šķīdumi dažādos līdzsvaros ar sālsskābes HCl. Ķīmiskā interese. Avots: Wikimedia Commons.

Išēmijas izpētē

Išēmija ir asins plūsmas samazināšanās ķermeņa daļā, un tiek nepārtraukti pētīti līdzekļi, lai no tā izvairītos vai novērstu tās sekas.

Ir konstatēts, ka COCI ₂ var apoptozi vai šūnu nāvi vēža modeļa šūnām.

CoCl ₂ izraisa reaktīvo skābekļa sugu veidošanos šādās vēža modeļa šūnās, kas noved pie to nāves apoptozes rezultātā. Tiek teikts, ka tas izraisa hipoksiju imitējošu reakciju.

Šis rezultāts norāda, ka CoCl ₂ var palīdzēt izpētīt molekulāro mehānismu ar hipoksiju saistītā šūnu nāvē un atrast aizsardzības līdzekļus pret išēmiju.

Kā hipoksijas imitācijas paraugs bioloģiskos un medicīniskos pētījumos

Hipoksija ir pieejamā skābekļa samazināšanās, kas nepieciešama šūnas funkcijai. CoCl ₂ ir viens no savienojumiem, ko izmanto medicīniski zinātniskos un bioloģiskos pētījumos, lai izraisītu ķīmisku hipoksiju.

KoCl ₂ darbības mehānisms šūnās dod pētniekam ilgāku laiku manipulēt un analizēt viņu paraugus hipoksiskos apstākļos.

Tās izmantošana tiek uzskatīta par uzticamu metodi, jo tā ļauj veikt eksperimentus zemā skābekļa apstākļos, neizmantojot īpašas kameras.

Tomēr iegūto rezultātu interpretācija ir rūpīgi jāpārskata, jo pētniekam ir jāpārliecinās, ka kobaltam, izņemot hipoksijas atdarināšanu, nav citas ietekmes uz pētāmo šūnu darbību.

Pētījumos par ūdens izmantošanu kā ūdeņraža avotu

Kobalta hlorīds tika pētīts kā katalizators, pētot ūdeņraža iegūšanu no ūdens, izmantojot saules enerģiju.

Co2 ⁺ jons var darboties kā viendabīgs katalizators ūdens fotoķīmiskās oksidācijas laikā skābos apstākļos (skābes HCl klātbūtne un pH 3), lai izvairītos no nokrišņiem.

Šāda veida pētījumi izgaismo gaismu un palīdz tīras enerģijas un ilgtspējīgas saules enerģijas meklējumos.

Lai uzlabotu polimēru mehāniskās īpašības

Daži pētnieki iekļāva CoCl ₂ akrilnitrila-butadiēna-stirola vai ABS (akrilonitrila-butadiēna-stirola) polimēru maisījumos ar nitril-butadiēna gumiju vai NBR (nitril-butadiēna gumijā).

CoCl2 _tika iestrādāts ABS-NBR maisījumā un viss tika karsts saspiests. Rezultāti norāda, ka NBR bija vienmērīgi izkliedēts ABS un ka CoCl _{2 ir} tendence izplatīties NBR fāzē.

Koordinācijas reakcija starp Co ²⁺ ' katjoniem un -CN grupām pozitīvi ietekmē mehāniskās īpašības. Palielinot CoCl ₂ saturu, palielinās stiepes izturība un liekuma vieglums.

Tomēr _tika novērota termiskās stabilitātes samazināšanās un problēmas ar CoCl2 ūdens absorbciju , tāpēc šāda veida maisījumi tiks turpināti pētīti.

Kaitīga vai nāvējoša ievadīšana zirgiem

CoCl ₂ zirgu barībā ir izmantots ļoti mazos daudzumos.

Kobalts ir svarīgs zirga uztura elements (pēdās), jo baktērijas viņu zarnu traktā izmanto to B12 vitamīna (kobalamīna) sintezēšanai.

Tomēr jaunākie pētījumi (2019. gads) norāda, ka kobalta papildināšana zirgu barībā nav ne noderīga, ne nepieciešama un ka šiem dzīvniekiem tā var būt letāla.

Zirgiem nav nepieciešama papildu kobalta hlorīda piedeva. Autors: Alexas Fotos. Avots: Pixabay.

Atsauces

1. Wenzel, RG et al. (2019. gads). Kobalta uzkrāšanās zirgos pēc atkārtotas kobalta hlorīda ievadīšanas. Austrālijas veterinārais žurnāls 2019, agrīnais skats, 2019. gada 16. augusts. Atgūts no onlinelibrary.wiley.com.
2. Muñoz-Sánchez, J. un Chánez-Cárdenas, M. (2018). Kobalta hlorīda izmantošana kā ķīmiskas hipoksijas modelis. Lietišķās toksikoloģijas žurnāls 2018, 39 (4): 1-15. Atgūts no onlinelibrary.wiley.com.
3. Liu, H. et al. (2015). Homogēna fotoķīmiska ūdens oksidēšana ar kobalta hlorīdu skābās vidēs. ACS Catalists 2015, 5, 4994-4999. Atgūts no pubs.acs.org.
4. Šao, C. et al. (2018). Akrilnitrila-butadiēna-stirola / nitril-butadiēna kaučuka maisījumi, kas pastiprināti ar bezūdens kobalta hlorīdu. Lietišķo polimēru zinātnes žurnāls 2018, 135. sējums, 41. izdevums. Iegūts no onlinelibrary.wiley.com.
5. Zou, W. et al. (2001). Kobalta hlorīds izraisa PC12 šūnu apoptozi, izmantojot reaktīvās skābekļa sugas, kam pievienota AP-1 aktivizācija. Journal of Neuroscience Research 2001, 64 (6): 646-653. Atgūts no onlinelibrary.wiley.com.
6. Urteaga, L. et al. (1994). N-oktiloktanāta sintēzes kinētiskais pētījums, izmantojot katalizatora kobalta hlorīdu. Chem. Eng. Technol. 17 (1994) 210–215. Atgūts no onlinelibrary.wiley.com.
7. Murdock, HRJr. (1959). Kobalta hlorīda farmakoloģijas pētījumi. Amerikas Farmaceitiskās asociācijas žurnāls, 1959. gads, 48. sējums, 3. izdevums, 140. – 142. Lpp. Atgūts no onlinelibrary.wiley.com.
8. Bovijs, EA un Hurlijs, PJ (1975). Kobalta hlorīds ugunsizturīgas anēmijas ārstēšanā pacientiem, kuriem tiek veikta ilgstoša hemodialīze. Austrālijas un Jaunzēlandes Medicīnas žurnāls 1975, 5. sējums, 4. izdevums, 1. lpp. 306-314. Atgūts no onlinelibrary.wiley.com.
9. Kokvilna, F. Alberts un Vilkinsons, Džefrijs. (1980). Uzlabotā neorganiskā ķīmija. Ceturtais izdevums. Džons Vilijs un dēli.
10. Dekāns, JA (redaktors) (1973). Langes ķīmijas rokasgrāmata. Vienpadsmitais izdevums. McGraw-Hill grāmatu uzņēmums.
11. Babor, JA un Ibarz, J. (1965). Mūsdienu vispārējā ķīmija. 7. izdevums. Redakcija Marín, SA