COBALTCHLORID (COCL2 (: STRUKTUR, NOMENKLATUR, EGENSKABER - KEMI - 2025

Den cobaltchlorid eller cobaltchlorid (II) er et uorganisk faststof dannes ved foreningen af kobolt metal i oxidationstrin på +2 med chloridion. Dens kemiske formel er CoCl ₂.

CoC ₂ er et krystallinsk faststof, når det er i hydratiseret form er rødviolet farve. Opvarm det forsigtigt og fjernelse af vandet til hydrering bliver blåt. Disse farveændringer skyldes, at dit koordinerende nummer er ændret.

Hydratiserede cobaltchloridkrystaller. Chemicalinterest. Kilde: Wikimedia Commons.

Det har tidligere været brugt til behandling af visse typer anæmi, men det har vist sig at forårsage hjerteproblemer, døvhed, mave-tarmproblemer, dårlig thyroideafunktion og åreforkalkning. Af disse grunde stoppede det med at blive brugt og er stadig under undersøgelse.

CoCl ₂ bruges til at fremskynde forskellige kemiske reaktioner. Dens hexahydratform i opløsning bruges som reference til visse kemiske analyser.

Det bruges til at efterligne hypoxi eller lav iltkoncentration i visse biologiske eller medicinsk-videnskabelige forskningserfaringer. Det er også blevet brugt til at forbedre nogle mekaniske egenskaber ved polymerer.

Struktur

Cobalt (II) -chlorid består af et koboltatom i dens +2-oxidationstilstand og to Cl ^- chlorid-anioner.

Elektronkonfigurationen af ​​Co ²⁺ -kationen er:

1s ², 2s ² 2p ⁶, 3s ² 3p ⁶ 3d ⁷, 4s ⁰, fordi det har mistet de 2 elektroner fra 4-skalet.

Den elektroniske struktur af Cl ^- anionen er:

1s ², 2s ² 2p ⁶, 3s ² 3p ⁶, fordi det har fået et elektron i 3p-skallen.

nomenklatur

-Cobalt (II) -chlorid

-Cobaltchlorid

-Cobalt dichlorid

-Dichlorocobalt

-Muriate af kobolt

COCl ₂: vandfrit cobaltchlorid (uden hydratiseringsvand)

COCl _{2 •} 2H ₂ O: kobolt chloriddihydrat

COCl _{2 •} 6H ₂ O: cobaltchlorid hexahydrat

Ejendomme

Fysisk tilstand

Krystallinsk fast stof, hvis farve afhænger af hydratiseringsgraden.

Vandfri CoCl ₂: lyseblå

Vandfrit koboltchlorid. W. Oelen. Kilde: Wikimedia Commons.

CoCl _{2 •} 2H ₂ O: violet

CoCl _{2 •} 6H ₂ O: rød-lilla eller lyserød

Hydreret cobaltchlorid. W. Oelen. Kilde: Wikimedia Commons.

Molekylær vægt

CoCl ₂: 129,84 g / mol

CoC _{2 •} 2H ₂ O: 165,87 g / mol

CoC _{2 •} 6H ₂ O: 237,93 g / mol

Smeltepunkt

CoCl ₂: 735 ºC

CoCl _{2 •} 6H ₂ O: 86 ºC

Kogepunkt

CoCl ₂: 1053 ºC

Massefylde

CoC ₂: 3,356 g / cm ³

CoC _{2 •} 2H ₂ O: 2,477 g / cm ³

CoC _{2 •} 6H ₂ O: 1,924 g / cm ³

Opløselighed

CoCl ₂: 45 g / 100 ml vand

CoC _{2 •} 2H ₂ O: 76 g / 100 ml vand

CoC _{2 •} 6H ₂ O: 93 g / 100 ml vand

Andre egenskaber

Cobalt (II) -chloridhexahydrat er lyserødt, men når det opvarmes lidt, bliver det blåt, da det mister vand. Hvis vandfri CoC ₂ er tilbage i en fugtig atmosfære, det bliver lyserødt.

Koboltionens farve afhænger af koordinationsnummeret, det vil sige af de grupper, der er knyttet til Co ²⁺ -ionen. Et koordinationsnummer på 6 svarer til lyserøde forbindelser, og et koordinationsnummer på 4 resulterer i blå forbindelser.

Når CoC ₂ er i vandig opløsning, således opstå ligevægt:

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

Når ligevægten skifter mod Co (H ₂ O) ₆ ^++, er opløsningen rød, mens når den skifter mod CoCl ₄ ^- er opløsningen blå.

Applikationer

Behandling af specielle tilfælde af anæmi

Cobaltchlorid blev meget brugt siden 1930'erne til behandling af visse typer anæmi, både i Europa og i USA.

Dens orale indgivelse favoriserer en stigning i hæmoglobin, erytrocyttælling og hæmatokrit. Responsen er proportional med den anvendte dosis. Dette skyldes, at det udøver en stimulerende virkning på knoglemarven.

Illustration af røde blodlegemer i blodet. Forfatter: Gerd Altmann. Kilde: Pixabay.

Imidlertid blev brugen af ​​den stoppet på grund af bivirkninger såsom gastrointestinal forstyrrelse, kardiomyopatier, nervedøvhed og unormal skjoldbruskkirtelfunktion.

På trods af sådanne ulemper blev det i 1975 testet med succes hos patienter med nyresvigt, hvis anæmi er forårsaget af gentaget blodtab på grund af dialyse.

Det viste sig, at hæmatokrit og røde blodlegemer stiger hos disse patienter, hvilket indikerede stimulering af erythropoiesis eller dannelse af røde blodlegemer.

Af denne grund blev man antaget, at koboltchlorid var værdifuld hos hæmodialysepatienter, på hvilke andre måder at lindre anæmi er mislykkedes.

Imidlertid blev det senere observeret, at høje niveauer af Co ²⁺ i blodet var relateret til åreforkalkning, hvorfor der i øjeblikket gennemføres flere undersøgelser for at bestemme dets potentielle fordele eller skade for denne type patienter.

Ved katalyse af kemiske reaktioner

Cobaltchlorid anvendes til acceleration af visse kemiske reaktioner.

For eksempel i esterificeringen af højmolekylære umættede forbindelser, anvendelse af CoCl ₂ som katalysator fører til opnåelse af det ønskede produkt uden dannelse af kollaterale derivater.

Forøgelse af koncentrationen af CoCl ₂ og temperaturen forøger reaktionshastigheden.

Som standard i kemisk analyse

CoCl _{2 •} 6H ₂ O bruges som en standard- eller farvereference i nogle analysemetoder fra American Public Health Association, eller APHA (American Public Health Association).

Cobaltchloridfarvede opløsninger i forskellige ækvivalenter med saltsyre HCI. Chemicalinterest. Kilde: Wikimedia Commons.

I iskæmiforskning

Iskæmi er faldet i blodgennemstrømningen i en del af kroppen, og retsmidler undersøges løbende for at undgå det eller forhindre dets konsekvenser.

Det har vist sig, at CoCl ₂ kan inducere apoptose eller celledød af cancer model celler.

CoCl ₂ udløser produktion af reaktive iltarter i sådanne kræftmodelleceller, hvilket fører til deres død via apoptose. Det siges at inducere en hypoxi-efterligningsreaktion.

Dette resultat indikerer, at CoC ₂ kan bidrage til at undersøge den molekylære mekanisme i hypoxi-associeret celledød og at finde midler mod iskæmi.

Som en model til at efterligne hypoxi i biologisk og medicinsk forskning

Hypoxia er det fald i tilgængeligt ilt, der er nødvendigt for cellens funktion. CoCl ₂ er en af ​​de forbindelser, der anvendes i medicinsk-videnskabelig og biologisk forskning til induktion af kemisk hypoxi.

Virkningsmekanismen CoCl ₂ i celler giver forskeren længere tid at manipulere og analysere deres prøver under hypoxiske betingelser.

Dets anvendelse betragtes som en pålidelig metode, da det tillader eksperimenter under lave iltforhold uden brug af specielle kameraer.

Imidlertid skal fortolkningen af ​​de opnåede resultater nøje gennemgås, da forskeren skal sikre, at kobolt ikke har andre effekter på funktionen af ​​cellerne, der undersøges bortset fra at efterligne hypoxi.

I forskning i brugen af ​​vand som brintkilde

Cobaltchlorid er blevet undersøgt som en katalysator i undersøgelsen af ​​at få brint fra vand ved hjælp af solenergi.

Co2 ⁺ -ionen kan fungere som en homogen katalysator under den fotokemiske oxidation af vand under sure betingelser (tilstedeværelse af syre HCI og pH 3) for at undgå udfældning.

Denne type undersøgelse kaster lys og hjælper med at søge efter ren energi og bæredygtig solenergi.

For at forbedre de mekaniske egenskaber hos polymerer

Nogle forskere inkorporeret CoCl ₂ i acrylonitril-butadien-styren, eller ABS (acrylonitril-butadien-styren) polymerblandinger, med nitril-butadiengummi, eller NBR (nitril-butadien-gummi).

CoCl2 _blev inkorporeret i ABS-NBR-blandingen, og det hele blev varmkomprimeret. Resultaterne indikerer, at NBR var ensartet dispergeret i ABS og at CoCl ₂ tilbøjelig til at blive fordelt i NBR fase.

Koordinationsreaktionen mellem Co ²⁺ ' -kationerne og -CN-grupperne har en positiv indflydelse på de mekaniske egenskaber. Forøgelse af CoC ₂ indhold forøger trækstyrken og lette bøjning.

Imidlertid _{blev der} observeret et fald i termisk stabilitet og problemer med absorption af vand fra CoCl2, så denne type blanding vil fortsat blive undersøgt.

Skadelig eller dødelig administration af heste

CoCl ₂ er blevet anvendt i meget små mængder i hestefoder.

Kobolt er et vigtigt element (i spor) til hesteernæring, da det bruges af bakterier i deres tarmkanal til at syntetisere vitamin B12 (cobalamin).

Nylige undersøgelser (2019) viser imidlertid, at kobolttilskud i hestefoder hverken er nyttigt eller nødvendigt, og at det potentielt kan være dødbringende for disse dyr.

Heste kræver ikke yderligere cobaltchloridtilskud. Forfatter: Alexas Fotos. Kilde: Pixabay.

Referencer

1. Wenzel, RG et al. (2019). Koboltansamling hos heste efter gentagen indgivelse af cobaltchlorid. Australian Veterinary Journal 2019, Early View, 16. august 2019. Gendannes fra onlinelibrary.wiley.com.
2. Muñoz-Sánchez, J. og Chánez-Cárdenas, M. (2018). Anvendelse af koboltchlorid som en kemisk hypoxia-model. Journal of Applied Toxicology 2018, 39 (4): 1-15. Gendannes fra onlinelibrary.wiley.com.
3. Liu, H. et al. (2015). Homogen fotokemisk vandoxidation med koboltchlorid i sure medier. ACS Catalists 2015, 5, 4994-4999. Gendannes fra pubs.acs.org.
4. Shao, C. et al. (2018). Acrylonitril-butadien-styren / nitril-butadien-gummi blandinger forbedret med vandfrit cobaltchlorid. Journal of Applied Polymer Science 2018, bind 135, nummer 41. Hentet fra onlinelibrary.wiley.com.
5. Zou, W. et al. (2001). Cobaltchlorid inducerer PC12-celler apoptose gennem reaktive iltarter og ledsaget af AP-1-aktivering. Journal of Neuroscience Research 2001, 64 (6): 646-653. Gendannes fra onlinelibrary.wiley.com.
6. Urteaga, L. et al. (1994). Kinetisk undersøgelse af syntese af n-oktyloktanoat under anvendelse af koboltchlorid som katalysator. Chem. Eng. Technol. 17 (1994) 210-215. Gendannes fra onlinelibrary.wiley.com.
7. Murdock, HRJr. (1959). Undersøgelser om farmakologi af koboltchlorid. Tidsskrift for American Pharmaceutical Association 1959, bind 48, udgave 3, side 140-142. Gendannes fra onlinelibrary.wiley.com.
8. Bowie, EA og Hurley, PJ (1975). Cobaltchlorid til behandling af ildfast anæmi hos patienter, der gennemgår langvarig hæmodialyse. Australian and New Zealand Journal of Medicine 1975, bind 5, nummer 4, s. 306-314. Gendannes fra onlinelibrary.wiley.com.
9. Cotton, F. Albert og Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avanceret uorganisk kemi. Fjerde udgave. John Wiley & sønner.
10. Dean, JA (redaktør) (1973). Langes håndbog om kemi. Ellevte udgave. McGraw-Hill bogfirma.
11. Babor, JA og Ibarz, J. (1965). Moderne generel kemi. 7. udgave. Redaktion Marín, SA