KOBALTOV KLORID (COCL2 (: STRUKTURA, NOMENKLATURA, SVOJSTVA) - KEMIJA - 2025

Kobalt klorid ili kobalt klorida (II) anorganska krutina nastaje spajanjem kobalta metala u oksidacijskom stanju +2 s iona klorida. Njegova kemijska formula je CoCl ₂.

CoCl ₂ je kristalna krutina koja je u svom hidratiziranom obliku crveno-ljubičaste boje. Nježno zagrijavanje i uklanjanje vode hidratacije postaje plava boja. Ove promjene boje nastaju zbog promjene vašeg koordinacijskog broja.

Hidrirani kristali kobaltovog klorida. Chemicalinterest. Izvor: Wikimedia Commons.

U prošlosti je korištena za liječenje određenih vrsta anemije, ali je otkriveno da uzrokuje srčane probleme, gluhoću, gastrointestinalne probleme, loše rad štitnjače i aterosklerozu. Iz tih razloga se prestao koristiti i još se proučava.

CoCl ₂ koristi se za ubrzavanje različitih kemijskih reakcija. Njegov heksahidratni oblik u otopini koristi se kao referenca za određene kemijske analize.

Koristi se za oponašanje hipoksije ili niske koncentracije kisika u određenim biološkim ili medicinsko-znanstvenim istraživanjima. Također se koristi za poboljšanje nekih mehaničkih svojstava polimera.

Struktura

Kobaltni (II) klorid sastoji se od kobaltovog atoma u stanju oksidacije +2 i dva Cl ^- kloridna aniona.

Konfiguracija elektrona kationa Co ²⁺ je:

1s ², 2s ² 2p ⁶, 3s ² 3p ⁶ 3d ⁷, 4s ⁰, jer je iz ljuske 4s izgubio 2 elektrona.

Elektronička struktura Cl ^- aniona je:

1s ², 2s ² 2p ⁶, 3s ² 3p ⁶, jer je stekao elektron u 3p ljusci.

Nomenklatura

-Kobalt (II) klorid

-Kobaltni klorid

-Kobaltov diklorid

-Dichlorocobalt

-Murijat kobalta

-CoCl ₂: bezvodni kobaltni klorid (bez vode hidratacije)

COCl _{2 •} 2H ₂ O: kobalt klorida dihidrata

COCl _{2 •} 6H ₂ O: kobalt klorid heksahidrat

Svojstva

Psihičko stanje

Kristalna krutina čija boja ovisi o stupnju hidratacije.

Bezvodni CoCl ₂: blijedoplav

Bezvodni kobaltni klorid. W. Oelen. Izvor: Wikimedia Commons.

COCl _{2 •} 2H ₂ O: ljubičasta

COCl _{2 •} 6H ₂ O: crveno-purpurno ili pink

Hidrirani kobaltni klorid. W. Oelen. Izvor: Wikimedia Commons.

Molekularna težina

CoCl ₂: 129,84 g / mol

COCl _{2 •} 2H ₂ O: 165,87 g / mol

COCl _{2 •} 6H ₂ O: 237,93 g / mol

Talište

CoCl ₂: 735 ºC

COCl _{2 •} 6H ₂ O: 86 ºC

Vrelište

CoCl ₂: 1053 ºC

Gustoća

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

Topljivost

CoCl ₂: 45 g / 100 mL vode

COCl _{2 •} 2H ₂ O: 76 g / 100 ml vode

COCl _{2 •} 6H ₂ O: 93 g / 100 ml vode

Ostala svojstva

Kobalt (II) klorid heksahidrat je ružičast, ali kada se blago zagrijava postaje plav jer gubi vodu. Ako bezvodni CoCl ₂ ostane u vlažnoj atmosferi, postaje ružičast.

Boja kobalt iona ovisi o koordinacijskom broju, to jest o skupinama vezanim za ion Co ²⁺. Koordinacijski broj od 6 odgovara ružičastim spojevima, a koordinacijski broj od 4 daje plave spojeve.

Kad je CoCl ₂ u vodenoj otopini, dolazi do sljedeće ravnoteže:

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

Kada ravnoteže pomake Co (H ₂ O) ₆ ⁺⁺ otopina se crvena, a kada se pomiče prema COCl ₄ ^- otopina ne bude plavo.

Prijave

Liječenje posebnih slučajeva anemije

Kobaltni klorid široko se koristi od 1930-ih za liječenje određenih vrsta anemije, kako u Europi, tako i u SAD-u.

Njegova oralna primjena pogoduje povećanju hemoglobina, broja eritrocita i hematokrita. Odgovor je proporcionalan primijenjenoj dozi. To je zato što djeluje stimulirajuće na koštanu srž.

Ilustracija crvenih krvnih zrnaca u krvi. Autor: Gerd Altmann. Izvor: Pixabay.

Međutim, njegova upotreba prekinuta je zbog nuspojava poput gastrointestinalnog poremećaja, kardiomiopatije, gluhoće gluhoće i nenormalne funkcije štitnjače.

Unatoč takvim nedostacima, 1975. godine uspješno je testiran na bolesnika s zatajenjem bubrega čija je anemija uzrokovana opetovanim gubitkom krvi zbog dijalize.

Otkriveno je da se volumen hematokrita i crvenih stanica kod ovih bolesnika povećava, što ukazuje na stimulaciju eritropoeze ili formiranja crvenih krvnih stanica.

Iz tog razloga, smatralo se da kobaltni klorid vrijedi kod pacijenata na hemodijalizi kod kojih drugi načini ublažavanja anemije nisu uspjeli.

No kasnije je uočeno da su visoke razine Co ²⁺ u krvi povezane s aterosklerozom, zbog čega se trenutno provodi više studija kako bi se utvrdile njegove potencijalne koristi ili štete za ovu vrstu bolesnika.

U katalizi kemijskih reakcija

Kobaltov klorid ima primjenu u ubrzavanju određenih kemijskih reakcija.

Na primjer, esterifikacijom visoke molekularne mase nezasićenih spojeva, upotrebu COCl ₂ kao katalizator dovodi do dobivanja željenog produkta bez stvaranja popratnih derivata.

Povećanjem koncentracije COCl ₂, a temperatura povećava brzinu reakcije.

Kao standard u kemijskoj analizi

COCl _{2 •} 6H ₂ O se koristi kao standard ili u boji referenca u nekim metodama analize American Public Health Association, ili APhA (American Public Health Association).

Otopine kobaltovog klorida u različitim ravnotežama s klorovodičnom kiselinom HCl. Chemicalinterest. Izvor: Wikimedia Commons.

U istraživanju ishemije

Ishemija je smanjenje protoka krvi u dijelu tijela i lijekovi se neprekidno istražuju kako bi se izbjegli ili spriječili njegove posljedice.

Otkriveno je da CoCl ₂ može izazvati apoptozu ili staničnu smrt stanica modela raka.

CoCl ₂ pokreće proizvodnju reaktivnih kisikovih vrsta u takvim stanicama modela karcinoma, što dovodi do njihove smrti apoptozom. Kaže se da potiče odgovor koji oponaša hipoksiju.

Ovaj rezultat ukazuje da CoCl ₂ može pomoći istražiti molekularni mehanizam u staničnoj smrti hipoksije i pronaći lijekove protiv ishemije.

Kao model oponašanja hipoksije u biološkim i medicinskim istraživanjima

Hipoksija je smanjenje dostupnog kisika potrebnog za funkciju stanice. COCl ₂ je jedan od spojeva koji se koriste u medicinskom i znanstvenim-bioloških istraživanja da inducira kemijske hipoksije.

Mehanizam djelovanja CoCl ₂ u stanicama daje istraživaču duže vrijeme da manipulira i analizira njihove uzorke u hipoksičnim uvjetima.

Njegova se upotreba smatra pouzdanom metodom jer omogućuje eksperimente u uvjetima s malo kisika bez upotrebe posebnih kamera.

Međutim, interpretacija dobivenih rezultata mora se pažljivo pregledati, jer istraživač mora osigurati da kobalt nema druge učinke na funkciju ispitivanih stanica, osim oponašanja hipoksije.

U istraživanju uporabe vode kao izvora vodika

Kobaltov klorid proučavan je kao katalizator u istraživanju dobivanja vodika iz vode pomoću sunčeve energije.

Ion Co ²⁺ može djelovati kao homogeni katalizator tijekom fotokemijske oksidacije vode u kiselim uvjetima (prisutnost kisele HCl i pH 3) kako bi se izbjeglo taloženje.

Ova vrsta istraživanja baca svjetlost i pomaže u potrazi za čistom i održivom solarnom energijom.

Da bi se poboljšala mehanička svojstva polimera

Neki su istraživači ugradili CoCl ₂ u akrilonitril-butadien-stiren ili ABS (akrilonitril-butadien-stiren) polimerne smjese, s nitril-butadienskom gumom ili NBR (nitril-butadienska guma).

CoCl _{2 je} ugrađen u ABS-NBR smjesu i cijeli je komprimiran vrućim. Rezultati pokazuju da je NBR ravnomjerno dispergiran u ABS-u i da se CoCl ₂ distribuira u NBR fazi.

Reakcija koordinacije između kationa Co ²⁺ i skupina -CN ima pozitivan utjecaj na mehanička svojstva. Povećavanjem sadržaja CoCl ₂ povećava se vlačna čvrstoća i lakoća savijanja.

Ipak, uočeno je smanjenje toplinske stabilnosti i problemi s apsorpcijom vode iz CoCl ₂, pa će se ova vrsta smjese nastaviti proučavati.

Štetno ili smrtonosno davanje konjima

CoCl ₂ se koristi u vrlo malim količinama u hrani za konje.

Kobalt je važan element (u tragovima) za prehranu konja, jer ga bakterije u crijevnom traktu koriste za sintetizaciju vitamina B12 (kobalamin).

No nedavne studije (2019.) pokazuju da dodatak kobalta u hrani za konje nije ni koristan ni potreban i da može biti potencijalno smrtonosan za ove životinje.

Konji ne zahtijevaju dodatnu dopunu kobalt-klorida. Autor: Alexas Fotos. Izvor: Pixabay.

Reference

1. Wenzel, RG i sur. (2019). Akumulacija kobalta u konjima nakon opetovane primjene kobaltnog klorida. Australski veterinarski časopis 2019., rani prikaz, 16. kolovoza 2019. Obnovljeno od onlinelibrary.wiley.com.
2. Muñoz-Sánchez, J. i Chánez-Cárdenas, M. (2018). Primjena kobaltovog klorida kao modela kemijske hipoksije. Časopis za primijenjenu toksikologiju 2018, 39 (4): 1-15. Oporavak s web-lokacije www.liile.wiley.com.
3. Liu, H. i sur. (2015). Homogena fotokemijska oksidacija vode kobaltovim kloridom u kiselim medijima. ACS Catalists 2015, 5, 4994-4999. Oporavak od pubs.acs.org.
4. Shao, C. i sur. (2018.). Mešavine gume akrilonitril-butadien-stiren / nitril butadien ojačane bezvodnim kobaltnim kloridom. Časopis za primijenjenu polimernu znanost 2018., svezak 135, broj 41. Preuzeto s internetske knjižnice.wiley.com.
5. Zou, W. i sur. (2001). Kobaltov klorid izaziva apoptozu stanica PC12 pomoću reaktivnih vrsta kisika ad uz aktivaciju AP-1. Journal of Neuroscience Research 2001, 64 (6): 646-653. Oporavak s web-lokacije www.liile.wiley.com.
6. Urteaga, L. i sur. (1994). Kinetička studija sinteze n-oktil oktanoata upotrebom kobaltovog klorida kao katalizatora. Chem inženjer Technol. 17 (1994) 210-215. Oporavak s web-lokacije www.liile.wiley.com.
7. Murdock, HRJr. (1959). Studije o farmakologiji kobaltovog klorida. Časopis Američkog farmaceutskog udruženja 1959, svezak 48, izdanje 3, stranice 140-142. Oporavak s web-lokacije www.liile.wiley.com.
8. Bowie, EA i Hurley, PJ (1975). Kobaltov klorid u liječenju vatrostalne anemije u bolesnika koji su podvrgnuti dugotrajnoj hemodijalizi. Australian and New Zealand Journal of Medicine 1975, svezak 5, broj 4, str. 306-314. Oporavak s web-lokacije www.liile.wiley.com.
9. Cotton, F. Albert i Wilkinson, Geoffrey. (1980). Napredna anorganska kemija. Četvrto izdanje. John Wiley & Sinovi.
10. Dean, JA (urednik) (1973). Langeov priručnik kemije. Jedanaesto izdanje. McGraw-Hill Book Company.
11. Babor, JA i Ibarz, J. (1965). Moderna opća kemija. 7. izdanje. Uredništvo Marín, SA