Cobalt(II) fluoride

Cobalt(II) fluoride
Danh pháp IUPAC	Cobalt(II) fluoride
Tên khác	Cobalt difluoride, cobanơ fluoride
Nhận dạng
Số CAS	10026-17-2
PubChem	24820
Số EINECS	233-061-9
Số RTECS	GG0770000
Ảnh Jmol-3D	ảnh
SMILES	đầy đủ F[Co]F
InChI	đầy đủ 1/Co.2FH/h;2*1H/q+2;;/p-2
ChemSpider	23205
UNII	9KI67810UR
Thuộc tính
Công thức phân tử	CoF2
Khối lượng mol	96,9298 g/mol (khan) 132,96036 g/mol (2 nước) 150,97564 g/mol (3 nước) 168,99092 g/mol (4 nước)
Bề ngoài	chất rắn kết tinh đỏ
Khối lượng riêng	4,46 g/cm³ (khan) 2,22 g/cm³ (4 nước)
Điểm nóng chảy	1.217 °C (1.490 K; 2.223 °F)
Điểm sôi	1.400 °C (1.670 K; 2.550 °F)
Độ hòa tan trong nước	1,4 g/100 mL, xem thêm bảng độ tan
Độ hòa tan	tan trong HF không tan trong alcohol, ether, benzen
MagSus	+9490,0·10^-6 cm³/mol
Cấu trúc
Cấu trúc tinh thể	Bốn phương (khan) Trực thoi (4 nước)
Các nguy hiểm
Nguy hiểm chính	độ độc cao
NFPA 704	0 3 2
LD50	oral (rat): 150 mg/kg
Các hợp chất liên quan
Anion khác	Cobalt(II) oxide Cobalt(II) chloride
Cation khác	Sắt(II) fluoride Nickel(II) fluoride
Hợp chất liên quan	Cobalt(III) fluoride
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). N kiểm chứng (cái gì ^YN ?) Tham khảo hộp thông tin

Cobalt(II) fluoride là một hợp chất hóa học có công thức CoF₂. Nó là một hợp chất rắn kết tinh màu hồng^[1][2] phản sắt từ ở nhiệt độ thấp (T_N = 37,7 K)^[3]. Công thức này áp dụng được cho cả tinh thể bốn phương đỏ, CoF₂ và tetrahydrat tinh thể trực giao đỏ, CoF₂·4H₂O. CoF₂ được sử dụng trong các lĩnh vực nhạy cảm oxy, cụ thể là sản xuất kim loại. Ở nồng độ thấp, nó có sử dụng cho sức khoẻ cộng đồng. CoF₂ ít hòa tan trong nước. Hợp chất có thể được hòa tan trong acid nóng và sẽ phân hủy trong nước sôi. Tuy vậy, hydrat hòa tan trong nước, đặc biệt là các dạng của hợp chất dihydrat CoF₂·2H₂O và trihydrat CoF₂·3H₂O. Hydrat cũng sẽ phân hủy khi nung.

Điều chế

Cobalt(II) fluoride có thể được điều chế từ cobalt(II) chloride khan hoặc cobalt(II) oxide trong một dòng hydro fluoride:

CoCl₂ + 2HF → CoF₂ + 2HCl

CoO + 2HF → CoF₂ + H₂O

Nó được sản xuất trong phản ứng của cobalt(III) fluoride với nước.

Dạng tetrahydrat của cobalt(II) fluoride được hình thành bằng cách hòa tan cobalt(II) trong acid hydrofluoric. Các fluoride khan có thể được chiết xuất từ dạng này bằng cách mất nước. Sự tổng hợp khác có thể xảy ra ở nhiệt độ cao hơn. Ở 500 ℃ flo sẽ phản ứng với cobalt tạo ra một hỗn hợp CoF₂ và CoF₃.^[4]

Ứng dụng

Cobalt(II) fluoride có thể được sử dụng làm chất xúc tác cho kim loại hợp kim. Nó cũng được sử dụng để lắng đọng quang học, trong đó nó cải thiện đáng kể chất lượng quang học. Cobalt(II) fluoride có hầu hết khối lượng trong một thành phần độ tinh khiết cực kỳ cao. Thành phần độ tinh khiết cao cải thiện chất lượng quang học và tính hữu ích của nó như là một tiêu chuẩn. Hợp chất có thể được sử dụng trong chăm sóc nha khoa, vì fluoride cũng được sử dụng trong chăm sóc nha khoa.

Phân tích

Để phân tích hợp chất này, cobalt(II) fluoride có thể được hòa tan trong acid nitric. Dung dịch này sau đó pha loãng với nước cho đến khi nồng độ thích hợp cho phép đo quang phổ AA hoặc ICP cho cobalt. Một lượng nhỏ muối có thể được hòa tan trong nước lạnh và phân tích cho ion fluoride bằng điện cực lựa chọn ion fluoride hoặc sắc ký ion.

Tính chất hóa học

CoF₂ là một acid Lewis yếu. Các phức hợp cobalt(II) thường là hình bát diện hoặc tứ diện. Nó là một chất khử tốt, có khả năng oxy hóa khá cao. CoF₂ có thể được khử bằng hydro ở 300 °C (572 °F; 573 K).

Hợp chất khác

CoF₂ còn tạo một số hợp chất với NH₃, như:

• 2CoF₂·NH₃·2H₂O – chất rắn hồng;
• CoF₂·NH₃·H₂O – tương tự muối hemiamin ở trên;^[5]
• CoF₂·3NH₃ – chất rắn màu nâu hồng;^[6]
• CoF₂·4NH₃ – chất rắn màu đỏ^[7];
• CoF₂·5NH₃·H₂O – tinh thể màu hồng^[8];
• CoF₂·6NH₃ – chất rắn màu nâu (khối lượng riêng ở 25 °C (77 °F; 298 K) là 1,774 g/cm³).^[6]

CoF₂ còn tạo một số hợp chất với N₂H₄, như CoF₂·2N₂H₄·2H₂O là chất rắn màu cam nhạt, có tính nổ, nóng chảy ở 200 °C (392 °F; 473 K).^[9] Ở mức N₂H₄ hóa thấp hơn, có CoF₂·1,5N₂H₄·H₂O là tinh thể màu hồng.^[10]

Tham khảo

1. Pradyot Patnaik (2002), Handbook of Inorganic Chemicals, McGraw-Hill Professional, ISBN 978-0-07-049439-8
2. Pashkevich, D. S.; Radchenko S. M.; Mukhortov, D. A., “Article title Heat Exchange between Cobalt(II) Fluoride Powder and the Wall of Rotating Cylinder” (PDF), Russian Journal of Applied Chemistry, Consultants Bureau, ISSN 1070-4272, Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 29 tháng 9 năm 2004, truy cập ngày 17 tháng 12 năm 2017
3. Ashcroft/Mermin: Solid State Physics (Tab. 33.2)
4. J.C. Bailar (1973), Comprehensive Inorganic Chemistry, Pergoamon
5. Nouveau traité de chimie minérale: Fer, par G. Chaudron [et al (Paul Pascal; Masson, 1963), trang 531. Truy cập 23 tháng 8 năm 2020.
6. ^ Bulletin de la Société chimique de France (Société française de chimie, 1922), trang 841 – [1]. Truy cập 9 tháng 5 năm 2020.
7. Metal Halide Ammines. II. Thermal Analyses, Calorimetry and Infrared Spectra of Fluoride Ammines and Hydrates of Bivalent Metals - https://www.nrcresearchpress.com/doi/pdfplus/10.1139/v72-087
8. Kobalt: Teil B. Ammine des Kobalts, trang 13 – [2]. Truy cập 18 tháng 3 năm 2020.
9. Polyhedron (Pergamon Press, 1992), trang 1525 – [3]. Truy cập 29 tháng 5 năm 2020.
10. B.Banerjee, P.K.Biswas, N.Ray Chaudhuri – Thermal studies of cobalt(II) complexes of hydrazine in the solid phase. Thermochimica Acta – Vol. 76, Issues 1–2, 15 tháng 5 năm 1984, tr. 47–62. doi:10.1016/0040-6031(84)87003-3.