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Cobalto - Co

Metal de transição externa

Dados básicos / Elementos adjacentes
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História da descoberta |

Disponibilidade |

Produção | Propriedades |

Compostos e/ou reações |

Aplicações | Isótopos |

Dados básicos / Elementos adjacentes

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Número atômico 27
Peso atômico 58,9332
Elétrons [Ar]4s23d7
· · · · · · · · · · · ·
Ferro Cobalto Níquel
Rutênio Ródio Paládio

História

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Do alemão kobalt (duende das lendas germânicas. Mineiros da época imaginavam que havia algum mineral inútil que poluía o ambiente e contaminava outros elementos. Na realidade, o problema era provocado por arsênio e enxofre). Compostos de cobalto são usados há longo tempo para dar cor azul a vidros. Isolado pela primeira vez pelo químico sueco Georg Brandt em 1735.

Disponibilidade

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Ocorre em minerais como a cobaltita (sulfoarsenieto de cobalto, CoAsS) e, mais freqüentemente, está associado a minérios de níquel, prata, chumbo, cobre e ferro, dos quais é obtido como subproduto. Sua presença também é detectada em meteoritos.

Produção

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Ver tópico anterior.

Propriedades

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É um metal duro, quebradiço, com aparência próxima do ferro. Tende a ser uma mistura de dois alótropos (sistemas cristalinos diferentes) e, por isso, suas propriedades físicas variam consideravelmente. A forma beta, de estrutura hexagonal, predomina abaixo de aproximadamente 417ºC. Acima dessa temperatura e até o ponto de fusão, predomina a variedade alfa, de estrutura cúbica. É diamagnético e a sua permeabilidade magnética é cerca de 2/3 da do ferro e 5 vezes a do níquel.

Grandeza Valor Unidade
Massa específica do sólido 8900 kg/m3
Ponto de fusão 1495 °C
Calor de fusão 16,2 kJ/mol
Ponto de ebulição 2927 °C
Calor de vaporização 375 kJ/mol
Eletronegatividade 1,88 Pauling
Estados de oxidação +3 +2 0 -1 -
Resistividade elétrica 6 10-8 Ω m
Condutividade térmica 100 W/(m°C)
Calor específico 420 J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica 1,3 10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson 0,31 -
Módulo de elasticidade 209 GPa
Velocidade do som 4720 m/s
Estrutura cristalina hexagonal  -

Compostos de cobalto devem ser manuseados com cautela porque apresentam alguma toxidade. Há risco de chama no metal pulverizado.

Compostos e/ou reações - alguns exemplos

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Reação com oxigênio 3Co + 2O2 → Co3O4 | 2Co + O2 → 2CoO.
Reação com halogênios Co + Cl2 → CoCl2 | Co + Br2 → CoBr2 | Co + I2 → CoI2.
Reação com ácido Co + H2SO4 → Co++ + SO4-- + H2.

Aplicações - alguns exemplos

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• Catalisador para refino de petróleo e alguns processos químicos.

• Com níquel, alumínio, manganês e silício, forma uma liga de nome comercial Alnico, que é usada em ímãs permanentes de elevado fluxo magnético. Com cromo e tungstênio, forma a liga comercialmente chamada Stellite, usada em ferramentas de corte para altas velocidades e temperaturas e também em matrizes para produção de peças metálicas.

• Eletrodos de baterias.

• Ligas para aplicações magnéticas e especiais, como turbinas aeronáuticas e a gás.

• Metal para eletrodeposição em razão da dureza, aparência e resistência à oxidação.

• O isótopo artificial 60Co é uma fonte de raios gama amplamente usada na radiografia de metais e em radioterapia. Também para destruir bactérias em frutas e vegetais.

• Sais são usados para dar cor azul a porcelanas, vidros, esmaltes. A solução do cloreto é usada como tinta.

• Sulfatos, cloretos, acetatos e nitratos podem ser úteis para corrigir algumas deficiências minerais em animais.

Isótopos

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A coluna % natural indica o teor encontrado no elemento natural. Valor nulo indica produção artificial. Símbolos para tempos de meia vida: s (segundo), m (minuto), h (hora), d (dia), a (ano). A tabela acima contém os principais isótopos do elemento. Não são necessariamente todos.

Simb % natural Massa Meia vida Decaimento
55Co 0 54,9420 17,53 h CE P/ 55Fe
56Co 0 55,9398 77,3 d CE P/ 56Fe
57Co 0 56,9363 271,8 d CE P/ 57Fe
58Co 0 57,9358 70,88 d CE P/ 58Fe
59Co 100 58,9332 Estável -
60Co 0 59,9338 5,271 a β- p/ 60Ni
61Co 0 60,9325 1,650 h β- p/ 61Ni
62Co 0 61,9340 13,9 m β- p/ 62Ni
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