Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Валентность кобальта

Общие сведения о валентности кобальта

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Кобальт — элемент четвертого периода VIII группы побочной (B) подгруппы Периодической таблицы. Металл. Обозначение – Co. Порядковый номер – 27.

В виде простого вещества кобальт – блестящий белый металл с желтоватым оттенком. По сравнению с железом кобальт более тверд и хрупок. Плотность 8,90г/см3. Температура плавления 1492oС, кипения 2960oС.

Кобальт имеет две модификации. До 430oС устойчив α-кобальт с гексагональной плотноупакованной решеткой, выше 430oС — β-кобальт с гранецентрированной кубической решеткой.

Валентность кобальта в соединениях

Кобальт – двадцать седьмой по счету элемент Периодической таблицы Д.И. Менделеева. Он находится в четвертом периоде в VIIIВ группе. В ядре атома кобальта содержится 27 протонов и 32 нейтрон f (массовое число равно 59). В атоме кобальта есть четыре энергетических уровня, на которых находятся 27 электронов (рис. 1).

Строение атома кобальта и его валентность

Рис. 1. Строение атома кобальта.

Электронная формула атома кобальта в основном состоянии имеет следующий вид:

1s22s22p63s23p63d74s2.

А энергетическая диаграмма (строится только для электронов внешнего энергетического уровня, которые по-другому называют валентными):

Энергетическая диаграмма кобальта

Наличие трех неспаренных электронов свидетельствует о том, что кобальт проявляет в своих соединениях валентность III (Co2O3, Co(OH)3, CoCl3, Co2S3). Известно, что для кобальта также характерна валентность II (CoO, Co(OH)2, CoCl2, CoBr2).

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Кобальт массой 2,95 г растворили в соляной кислоте, при этом образовалась соль кобальта (II), через полученный раствор пропустили сероводород. Определите массу образовавшегося осадка.
Решение Запишем уравнения реакций, о которых говорится в условии задачи:

Co + 2HCldilute = CoCl2 + H2↑ (1);

CoCl2 + H2S = CoS↓ + 2HCl (2).

Найдем количество вещества кобальта, вступившего в реакцию (молярная масса – 59 г/моль):

n = m / M;

n(Co) = m (Co) / M (Co);

n (Co) = 2,95 / 59 = 0,044 моль.

Согласно уравнению (1) n (Co) : n (CoCl2) = 1:1, следовательно, n (Co) = n (CoCl2) = 0,044 моль. Тогда, количество моль сульфида кобальта (II) (осадок) также будет равно 0,044 моль, поскольку n (CoCl2) : n (CoS) = 1:1. Масса сульфида кобальта (II) равна (молярная масса – 91 г/моль):

m = n×M;

m(CoS)= n (CoS)×M (CoS);

m (CoS)= 0,044 × 91 = 4,004 г.

Ответ Масса сульфида кобальта (II) равна 4,004 г.
ПРИМЕР 2
Задание Стандартный электродный потенциал никеля больше, чем кобальта (EoCo2+/Coo = -0,27 В, EoNi2+/ Ni 0 = -0,25 В). Изменится ли это соотношение, если измерить потенциал никеля в растворе его ионов с концентрацией 0,001 моль/дм3, а потенциал кобальта – в растворе с концентрацией 0,1 моль/дм3?
Решение Определим электродные потенциалы кобальта и никеля в заданных условиях используя уравнение Нернста:

ENi2+/ Ni 0 = EoNi2+/ Ni 0 – 0,059/n ×lg (aNi2+/ aNi 0);

ENi2+/ Ni 0 = -0,25 + (0,059/2) × lg10-3;

ENi2+/ Ni 0 = -0,339 В.

ECo2+/Coo = EoCo2+/Coo – 0,059/n ×lg (aCo2+/ aCoo);

ECo2+/Coo = -0,27 + (0,059/2) × lg10-1;

ECo2+/Coo = -0,307 В.

Ответ В заданных условиях потенциал кобальта больше, чем потенциал никеля.
Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.