Оксид кобальту(III)

Шаблон:Речовина Шаблон:About Окси́д ко́бальту(III), ко́бальт(III) окси́д — неорганічна сполука складу Co₂O₃. Являє собою чорні, гексагональні кристали.

Більшу реакційну здатність сполука має у вигляді кристалогідрату Co₂O₃·H₂O.

Отримання

Оксид кобальту можна синтезувати термічним розкладанням деяких оксигеновмісних сполук кобальту, наприклад, гідроксиду Co(OH)₂, нітрату Co(NO₃)₂, або дегідратацією гідрату оксиду Co₂O₃·H₂O:

$\mathrm{4}\mathrm{C}\mathrm{o}\mathrm{(}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\stackrel{180^{o}C}{\to }\mathrm{2}\mathrm{C}{\mathrm{o}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{8}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

$\mathrm{4}\mathrm{C}\mathrm{o}\mathrm{(}\mathrm{O}\mathrm{H}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\stackrel{350-360^{o}C}{\to }\mathrm{2}\mathrm{C}{\mathrm{o}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{4}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

$\mathrm{C}{\mathrm{o}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{\cdot }{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\stackrel{250^{o}C}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{o}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Хімічні властивості

При невеликому нагріванні Co₂O₃ перетворюється на змішаний оксид CoO·Co₂O₃, а за температури 940 °C повністю розкладається з утворенням CoO:

$\mathrm{6}\mathrm{C}{\mathrm{o}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\stackrel{265^{o}C}{\to }\mathrm{4}\mathrm{C}{\mathrm{o}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

$\mathrm{2}\mathrm{C}{\mathrm{o}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\stackrel{940^{o}C}{\to }\mathrm{4}\mathrm{C}\mathrm{o}\mathrm{O}\mathrm{+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

Кобальт(III) утворює малостійкі сполуки, на відміну від Co(II). При взаємодії оксиду Co₂O₃ із типовими відновниками, наприклад, із HCl, утворюються перш за все сполуки Co(II):

$\mathrm{C}{\mathrm{o}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{6}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\stackrel{940^{o}C}{\to }\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{o}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

$\mathrm{2}\mathrm{C}{\mathrm{o}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{S}\mathrm{i}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{4}}\stackrel{940^{o}C}{\to }\mathrm{4}\mathrm{C}\mathrm{o}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{S}\mathrm{i}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

Оксид відновлюється до металу при дії водню, метану та CO. При відновленні воднем можна отримати метал із чистотою до 99,86%, в той час як при відновленні за допомогою CO продукти матимуть домішки карбідів.

$\mathrm{C}{\mathrm{o}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\stackrel{250-1100^{o}C}{\to }\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{o}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

$\mathrm{C}{\mathrm{o}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}\stackrel{800^{o}C}{\to }\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{o}\mathrm{+}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Див. також

• Кобальт

Джерела

• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-en
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-ru
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-ru

Шаблон:Inorganic-compound-stub