Комплексы кобальта

Содержание

«Кобальтовые чернила милые»
«Комплексы кобальта (II)» Комплексные соединения кобальта (II)
«Детектирование ионов калия комплексом кобальта (III)»

Кобальт — это металл, который образует множество сложных соединений. Мы получим некоторые из них.

Хлорид кобальта (II) уже давно используется в качестве любезных чернил для сокрытия сообщений. Для проведения теста готовим разбавленный 1-2% водный раствор CoCl.₂ (фото 1). Используем его для написания любого текста на листе бумаги (фото 2). После высыхания буквы практически не видны, бледно-розовые (фото 3).

При осторожном нагревании карты (фото 4, 5) обнаруживаются скрытые знаки (Co – символ кобальта), которые окрашиваются в синий цвет (фото 6). После помещения карты над стаканом с дымящейся водой (фото 7) буквы снова исчезают (фото 8). Степень гидратации хлорида кобальта (II) отвечает за изменение цвета. После написания сообщения соединение отображается как гексагидрат CoCl.₂· 6H₂О бледно-розовом цвете. Нагрев выше 35°С вызывает постепенную потерю кристаллизационной воды и, как следствие, образование безводной соли темно-синего цвета:

Охлаждение и помещение во влажную среду позволяет связывать водяной пар гигроскопичной безводной солью, что приводит к изменению цвета на бледно-розовый (происходит реакция, обратная вышеуказанной реакции).

Дегидратация аквакомплекса кобальта (II) может быть достигнута не только повышением температуры, но и действием некоторых гигроскопичных веществ. Для следующего теста потребуется концентрированный раствор хлорида кобальта (II) CoCl.₂ и концентрированная соляная кислота (фото 9).

Налейте в пробирку небольшой объем темно-розового раствора соли кобальта, а затем добавьте соляную кислоту (фото 10). Содержимое сосуда окрашивается в пурпурно-синий цвет. Явление обусловлено «вытягиванием» молекул воды из координационной сферы иона кобальта (II) сильно гигроскопичным веществом. Их место занимают ионы хлора, присутствующие в растворе:

На фото 11 показаны оба комплекса: слева — темно-розовый аквакомплекс, справа — фиолетово-синий хлоридный комплекс.

Предпримем еще одну попытку получения обезвоженного комплекса кобальта (II). Для этого потребуется ацетон и кристаллический гексагидрат хлорида кобальта (II) CoCl.₂· 6H₂О (фото 12). Насыпьте в пробирку небольшое количество темно-розовых кристаллов и добавьте небольшое количество ацетона (фото 13). Жидкость над остатками нерастворившейся соли окрашивается в синий цвет (Фото 14), происходящая из комплексов кобальта (II), потерявших часть молекул воды, изначально содержащихся в них. Безводный ацетон является сильно гигроскопичным веществом.

Комплексное соединение кобальта (III) является чувствительным реагентом, позволяющим обнаруживать ионы калия K.⁺. Это свойство очень ценно, так как практически все соединения калия хорошо растворимы в воде (классический химический анализ сильно зависит от образования осадков). Итак, подготовим необходимые реактивы: раствор хлорида кобальта (II) CoCl₂, уксусная кислота CH₃COOH и нитрат калия (III) KNO₂ (фото 15).

Тест начинаем с того, что наливаем в пробирку небольшое количество раствора CoCl.₂ с розовым цветом. Затем добавляем немного раствора уксусной кислоты и затем азотнокислого калия (III) (фото 16). Содержимое сосуда постепенно становится желто-оранжевым (фото 17, 18, 19) за счет образования осадка:

В ходе реакции ион кобальта (II) окислялся нитрат-ионами (III). Только комплексное соединение кобальта (III) с калием малорастворимо и, таким образом, позволяет подтвердить присутствие катионов K.⁺ в тестовом растворе.