Subgrupo de cobalto

Subgrupo de cobalto - elementos químicos del noveno grupo de la tabla periódica de elementos químicos (según la clasificación obsoleta - elementos del subgrupo secundario del grupo VIII) [1] . El grupo incluye cobalto Co, rodio Rh e iridio Ir. Basado en la configuración electrónica del átomo, este grupo también incluye el elemento meitnerio Mt sintetizado artificialmente, obtenido por primera vez en 1982 en el Centro de Investigación de Iones Pesados ​​( Gesellschaft  für Schwerionenforschung, GSI ), Darmstadt , Alemania [2] [3]como resultado de la reacción 209 Bi+ 58 Fe → 266 Mt+n . El meitnerio lleva el nombre de la física austriaca Lise Meitner . El nombre fue aprobado por la IUPAC en 1997 [4] .

Propiedades

Dos elementos del grupo, el rodio y el iridio, pertenecen a la familia de los metales del platino . Al igual que ocurre con los otros grupos, los elementos del grupo 9 muestran patrones en la configuración electrónica , especialmente en sus capas exteriores, aunque, curiosamente, el rodio no sigue esta tendencia. Sin embargo, los elementos de este grupo también muestran propiedades físicas y comportamiento químico similares:

Algunas propiedades de los elementos del grupo 9

El cobalto es un ferromagnético , su punto de Curie es 1121 °C. El rodio es un metal noble que supera al platino en resistencia química en la mayoría de los ambientes corrosivos . El iridio es un metal que no interactúa con los ácidos y sus mezclas (por ejemplo, el agua regia ) tanto a temperatura normal como elevada [5] .

Historia

Los compuestos de cobalto han sido conocidos por el hombre desde la antigüedad, los vidrios de cobalto azul, los esmaltes y las pinturas se encuentran en las tumbas del Antiguo Egipto. En 1735, el mineralogista sueco Georg Brand logró aislar de este mineral un metal hasta entonces desconocido, al que denominó cobalto. También descubrió que los compuestos de este elemento en particular se vuelven de color azul vidrio; esta propiedad se usó incluso en la antigua Asiria y Babilonia.

El rodio fue descubierto en Inglaterra en 1803 por William Hyde Wollaston . El nombre proviene de otro griego. ῥόδον - rosa , los compuestos típicos de rodio tienen un color rojo oscuro intenso.

El iridio fue descubierto en 1803 por el químico inglés S. Tennant simultáneamente con el osmio, que estaban presentes como impurezas en el platino natural entregado desde América del Sur . El nombre ( griego antiguo ἶρις - arco iris) se debió a los diversos colores de sus sales.

Distribución en la naturaleza y la biosfera

La fracción de masa de cobalto en la corteza terrestre es 4⋅10 −3 %. En total, se conocen unos 30 minerales que contienen cobalto. El contenido en agua de mar es de aproximadamente (1,7)⋅10 −10 %. El rodio se encuentra en minerales de platino, en algunas arenas doradas de América del Sur y otros países. El contenido de rodio e iridio en la corteza terrestre es del 10 al 11  %.

El cobalto es uno de los oligoelementos vitales para el cuerpo. Forma parte de la vitamina B 12 ( cobalamina ). El cobalto interviene en la hematopoyesis, las funciones del sistema nervioso y del hígado , reacciones enzimáticas. La necesidad humana de cobalto es de 0,007 a 0,015 mg al día. El cuerpo humano contiene 0,2 mg de cobalto por cada kilogramo de peso humano. En ausencia de cobalto, se desarrolla acobaltosis .

El exceso de cobalto también es dañino para los humanos.

Aplicación

La aleación de acero con cobalto aumenta su resistencia al calor , mejora las propiedades mecánicas. Las herramientas de mecanizado se fabrican a partir de aleaciones que utilizan cobalto: taladros, cortadores, etc. Las propiedades magnéticas de las aleaciones de cobalto se utilizan en equipos de registro magnético, así como en los núcleos de motores y transformadores eléctricos. Para la fabricación de imanes permanentes , a veces se utiliza una aleación que contiene aproximadamente un 50% de cobalto, así como vanadio o cromo . El cobalto se utiliza como catalizador de reacciones químicas . El cobaltato de litio se utiliza como electrodo positivo de alto rendimiento para la producción de baterías de litio. El siliciuro de cobalto es un excelente material termoeléctrico y permite la producción de generadores termoeléctricos de alta eficiencia. El cobalto-60 radiactivo (vida media de 5,271 años) se utiliza en la detección de fallas de rayos gamma y en la medicina. El 60Co se utiliza como combustible en fuentes de energía de radioisótopos .

Fotos

• Cobalto puro al 99,9% producido por electrólisis. Metal duro.

• Rodio prensado refundido en polvo con una pureza del 99,99%. Metal duro gris plata.

• cristales de iridio Metal plateado.

Véase también

• metales del grupo del platino

Notas

1. ↑ Tabla periódica Archivado el 17 de mayo de 2008. en el sitio web de la IUPAC
2. ↑ G. Munzenberg et al. Observación de una desintegración α correlacionada en la reacción 58 Fe en 209 Bi → 267 109  // Zeitschrift für Physik A . - 1982. - T. 309 , N º 1 . - S. 89-90 .  (enlace no disponible)
3. ↑ G. Munzenberg et al. Evidencia del elemento 109 de una secuencia de desintegración correlacionada después de la fusión de 58 Fe con 209 Bi  // Zeitschrift für Physik A. - 1984. - T. 315 , N º 2 . - S. 145-158 .  (enlace no disponible)
4. ↑ Comisión de Nomenclatura de Química Inorgánica. Nombres y símbolos de los elementos de transfermio (Recomendaciones IUPAC 1997)  // Química pura y aplicada . - 1997. - T. 69 , N º 12 . - S. 2471-2473 .
5. ↑ [www.chemister.ru/Chemie/records.htm Libro Guinness de los récords de productos químicos].

Literatura

• Akhmetov N. S. Química general e inorgánica. - M. : Escuela Superior, 2001. - ISBN 5-06-003363-5 .
• Lidin R. A. Manual de química general e inorgánica. - M. : KolosS, 2008. - ISBN 978-5-9532-0465-1 .
• Nekrasov BV Fundamentos de Química General. - M. : Lan, 2004. - ISBN 5-8114-0501-4 .
• Spitsyn VI , Martynenko L.I. Química inorgánica. - M. : MGU, 1991, 1994.
• Turova N. Ya. Química inorgánica en tablas. Tutorial. - M .: CheRo, 2002. - ISBN 5-88711-168-2 .
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan. (1997), Química de los elementos (2.ª ed.), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0080379419
• F. Albert Cotton, Carlos A. Murillo y Manfred Bochmann, (1999), Química inorgánica avanzada. (6.ª ed.), Nueva York: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5
• Housecroft, CE Sharpe, AG (2008). Química inorgánica (3ª ed.). Salón Prentice, ISBN 978-0131755536