Fluorid kobaltnatý

Fluorid kobaltnatý
Obecné
Systematický název	Fluorid kobaltnattý
Anglický název	Cobalt(II) fluoride
Německý název	Cobalt(II)-fluorid
Sumární vzorec	CoF2
Vzhled	Červená krystalická látka
Identifikace
Registrační číslo CAS	10026-17-2
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)	233-061-9
PubChem	24820
UN kód	1759
SMILES	F[Co]F
InChI	InChI=1S/Co.2FH/h;21H/q+2;;/p-2 ; InChI=1S/Co.2FH/h;21H/q+2;;/p-2
Číslo RTECS	GG0770000
Vlastnosti
Molární hmotnost	96,93 g/mol
Teplota tání	1,217 °C (2,223 °F; 1,490 K)
Teplota varu	1,400 °C (2,550 °F; 1,670 K)
Hustota	4.46 g/cm3 (bezvodý) ; 2.22 g/cm3 (tetrahydrát)
Rozpustnost ve vodě	14,5 g/l (25 °C)
Struktura
Krystalová struktura	Tetragonální
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf°	−692,0 kJ/mol
Standardní molární entropie S°	82 J/(mol K)
Bezpečnost
	; GHS05 ; GHS06 ; GHS07 ; GHS08
H-věty	H301, H314, H317, H351
P-věty	P203, P260, P261, P264, P270, P272, P280, P301+316, P302+352, P302+361+354, P304+340, P305+354+338, P316, P318, P321, P330, P333+313, P362+364, P363, P405, P501
NFPA 704	0 3 0
	Není-li uvedeno jinak, jsou použity; jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Fluorid kobaltnatý je anorganická sloučenina s chemickým vzorcem CoF₂. Je to růžová krystalická látka,^[2] která je antiferomagnetická při nízkých teplotách (−235,45 °C; 37,7 K).^[3] Fluorid kobaltnatý, jak bezvodý tak i tetrahydrát se využívá v oborech citlivých na přítomnost kyslíku, konkrétně při výrobě kovů. V nízkých koncentracích se využívá ve zdravotnictví. Je ve vodě málo rozpustný a lze jej rozpustit v anorganických kyselinách a rozkládá se ve vařící vodě. Jeho hydráty jsou ve vodě rozpustné, obzvláště dihydrát a trihydrát. Hydráty se také tepelně rozkládají. Stejně jako některé fluoridy kovů v oxidačním stavu II, fluorid kobaltnatý krystalizuje ve struktuře rutilu, čímž vznikají oktaedrická centra kobaltu a planární fluoridy.

Příprava

Fluorid kobaltnatý lze připravit následujícími způsoby:^[4]

Zahříváním chloridu kobaltnatého nebo oxidu kobaltnatého za přítomnosti fluorovodíku:

CoCl₂ + 2HF → CoF₂ + 2HCl

CoO + 2HF → CoF₂ + H₂O

Zahříváním kovového kobaltu v proudu fluoru:

Co + F₂ → CoF₂

Tepelným rozkladem fluoridu kobaltitého:

2CoF₃ → 2CoF₂ + F₂

Nebo reakcí fluoridu kobaltitého s vodou.

Komerčně je fluorid kobaltnatý připravován působením fluorovodíku na uhličitan kobaltnatý.

Vlastnosti

Fyzikální vlastnosti

Fluorid kobaltnatý je za standardních podmínek růžočervená krystalická látka rozpustná ve vodě, ale nerozpustná v ethanolu. Má tetragonální krystalickou mřížku. Při krystalizaci z vodného roztoku tvoří krystalické hydráty (tetrahydrát a dihydrát), při vysrážení z kyseliny fluorovodíkové tvoří také hydráty (pentahydrát a hexahydrát).^[4]^[5] Tetrahydrát fluoridu kobaltnatého se při 300 °C rozkládá.^[6]

Chemická vlastnosti

Fluorid kobaltnatý je slabá lewisova kyselina. Kobaltnaté komplexy jsou obvykle oktaedrické nebo tetraedrické. Fluorid kobaltnatý je dobrým redukčním činidlem, poměrně dobře oxidovatelným na 18elektronovou sloučeninu. Fluorid kobaltnatý lze redukovat vodíkem při teplotě 300 °C.

Fluorid kobaltnatý vstupuje do následujících reakcí: Fluorid kobaltnatý reaguje s koncentrovanou kyselinou sírovou za vzniku síranu kobaltnatého a fluorovodíku:

CoF₂ + H₂SO₄ → CoSO₄ + 2HF

Fluorid kobaltnatý reaguje s 40% roztokem hydroxidu sodného za vzniku sraženiny tetrahydroxokobaltnatanu sodného:

CoF₂ + 4NaOH → Na₂[Co(OH)₄] + 2NaF

Fluorid kobaltnatý tvoří s hydrátem amoniaku fluorid hexaamminkobaltnatý:

CoF₂ + 6(NH₃·H₂O) → [Co(NH₃)₆]F₂ + 6H₂O

Při delším varu fluoridu kobaltnatého dochází k rozkladu za vzniku sraženiny:

CoF₂ + H₂O → Co(OH)F + HF

Fluorid kobaltnatý reaguje s vodní parou za vzniku oxidu kobaltnatého:

CoF₂ + H₂O → CoO + 2HF

Fluorid kobaltnatý reaguje s taveninami fluoridu sodného a fluoridu draselného za vzniku řady komplexů:

CoF₂ + MF → M[COF₃], M₂[CoF₄], M₄[CoF₆] (M = Na, K)

Fluorid kobaltnatý se při zahřívání v proudu fluoru oxiduje na fluorid kobaltitý:

2CoF₂ + F₂ → 2CoF₃

Fluorid kobaltnatý se oxiduje koncentrovaným peroxidem vodíku v přítomnosti uhličitanu sodného za vzniku zelené sraženiny trikarbonátkobaltitanu sodného:

2CoF₂ + H₂O₂ + 6Na₂CO₃ → 2Na₃[Co(CO₃)₃] + 2NaOH + 4NaF

Při elektrolýze roztoku fluoridu kobaltnatého v koncentrované kyselině fluorovodíkové se na anodě tvoří sraženina 3,5-hydrátu fluoridu kobaltitého:

2CoF₂ + 2HF + 7H₂O → 2(COF₃·3,5H₂O) + H₂

Využití

Fluorid kobaltnatý je využíván jako katalyzátor při legování kovů, nebo organické reakce. Používá se také k optickému nanášení, čímž výrazně zlepšuje optickou kvalitu. Také se používá jako fluorační činidlo.

Analýza

K analýze fluoridu kobaltnatého jej lze rozpustit v kyselině dusičné. Získaný roztok je následně zředěn na vhodnou koncentraci a stanovován pomocí AAS, příp. ICP-OES. Malá množství fluoridu kobaltnatého mohou být rozpuštěna ve studené vodě, koncentrace fluoridových iontů lze pak stanovit pomocí fluoridové selektivní elektrody nebo iontové chromatografie.

Toxicita

Fluorid kobaltnatý je ve větších množstvích toxický. LD50 u potkanů po orálním požití je 150 mg/kg. Fluorid kobaltnatý způsobuje poleptání. Při vdechování má škodlivý účinek na sliznice a horní cesty dýchací. Fluorid kobaltnatý je karcinogen.

Odkazy

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu Fluorid kobaltnatý na Wikimedia Commons

Reference

V tomto článku byly použity překlady textů z článků Cobalt(II) fluoride na anglické Wikipedii a Фторид кобальта(II) na ruské Wikipedii.

↑ PUBCHEM. Cobalt(II) fluoride. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. [cit. 2023-07-28]. Dostupné online. (anglicky)
↑ PATNAIK, Pradyot. Handbook of inorganic chemicals. New York, NY: McGraw-Hill 1086 s. (McGraw-Hill handbooks). ISBN 978-0-07-049439-8.
↑ ASHCROFT, Neil W.; MERMIN, N. David. Solid state physics. Fort Worth Philadelphia San Diego [etc.]: Saunders college publ, 1976. Dostupné online. ISBN 978-0-03-083993-1.
↑ ^a ^b LIDIN, Rostislav Aleksandrovič; MOLOČKO, Vadim Aleksandrovič; ANDREEVA, Larisa Leonidovna. Neorganičeskaja chimija v reakcijach: spravočnik. 2-e izd., pererabot. i dop. vyd. Moskva: Drofa 637 s. (Vysšee obrazovanie). ISBN 978-5-358-01303-2. (rusky)
↑ ХиМиК.ru - КОБАЛЬТА ГАЛОГЕНИДЫ - Химическая энциклопедия. www.xumuk.ru [online]. [cit. 2023-07-28]. Dostupné online. (rusky)
↑ LIDIN, R. A.; ANDREEVA, L. L.; MOLOČKO, V. A. Konstanty neorganičeskich veščestv: spravočnik. 2-e izd., pererabot. i dop. vyd. Moskva: Drofa 685 s. (Vysšee obrazovanie). ISBN 978-5-7107-8085-5. (rusky)

[1] PUBCHEM. Cobalt(II) fluoride. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. [cit. 2023-07-28]. Dostupné online. (anglicky)

[2] PATNAIK, Pradyot. Handbook of inorganic chemicals. New York, NY: McGraw-Hill 1086 s. (McGraw-Hill handbooks). ISBN 978-0-07-049439-8.

[3] ASHCROFT, Neil W.; MERMIN, N. David. Solid state physics. Fort Worth Philadelphia San Diego [etc.]: Saunders college publ, 1976. Dostupné online. ISBN 978-0-03-083993-1.

[:0-4] LIDIN, Rostislav Aleksandrovič; MOLOČKO, Vadim Aleksandrovič; ANDREEVA, Larisa Leonidovna. Neorganičeskaja chimija v reakcijach: spravočnik. 2-e izd., pererabot. i dop. vyd. Moskva: Drofa 637 s. (Vysšee obrazovanie). ISBN 978-5-358-01303-2. (rusky)

[5] ХиМиК.ru - КОБАЛЬТА ГАЛОГЕНИДЫ - Химическая энциклопедия. www.xumuk.ru [online]. [cit. 2023-07-28]. Dostupné online. (rusky)

[6] LIDIN, R. A.; ANDREEVA, L. L.; MOLOČKO, V. A. Konstanty neorganičeskich veščestv: spravočnik. 2-e izd., pererabot. i dop. vyd. Moskva: Drofa 685 s. (Vysšee obrazovanie). ISBN 978-5-7107-8085-5. (rusky)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]