Кобальт окислительные состояния

Окислительно-восстановительный катализ в органической химии протекает в присутствии ионов металлов, способных к обратимому изменению валентного состояния. Ион-катализатор ускоряет реакцию, если в восстановленной форме он реагирует с окислителем, а в окисленной - с восстановителем быстрее, чем протекает некатализируемая окислительно-восстановительная реакция. В качестве примеров можно привести высыхание масел под воздействием добавок солей тяжелых металлов, автоокисление спиртов и аминов в присутствии солей меди, марганца, кобальта и железа. [c.238]

Каковы обычные окислительные состояния железа Кобальта Никеля Для каждого случая приведите примеры. [c.582]

Из нее видно, что в невозбужденном состоянии число непарных электронов у железа 4, у кобальта 3 и у никеля 2. При возбуждении атомов этих элементов за счет перемещения одного из 4 -электронов в р-подуровень число непарных электронов увеличивается у атомов железа до 6, у кобальта — до 5 и у никеля — до 4. Таким образом, максимально возможные окислительные числа этих элементов железа +6, кобальта - -5 и никеля +4. Но максимально возможные окислительные числа в соединениях кобальта и никеля не- встречаются, а у железа окислительное число +6 встречается только в ферратах. Всем этим элементам свойственны окислительные числа +2 и +3. По свойствам железо, кобальт и никель очень по- [c.252]

Перечислите известные окислительные состояния железа, кобальта и никеля назовите существующие простые ионы, комплексные ионы и твердые соединения для каждого из валентных состояний. [c.442]

Существуют методы осаждения катионов тяжелых цветных металлов в виде труднорастворимых соединений, в основе которых лежат окислительно-восстановительные реакции. Примером этого является способ выделения из растворов и промышленных сточных вод двухвалентного кобальта с использованием органического реагента — этилксантогената калия KS SO 2HJ. Двухвалентный кобальт в процессе осаждения окисляют до трехвалентного состояния двухвалентной медью, которая при этом восстанавливается до одновалентной и также осаждается ксантогенатом по реакции [c.132]

Существенно, что нейтральные атомы хрома, железа и никеля — все имеют четное число электронов и им недостает до конфигурации ближайшего инертного газа соответственно двенадцати, десяти и восьми электронов. Если окись углерода соединяется с металлом за счет дативной ковалентной связи, то во всех случаях добавляется как раз столько электронов, сколько необходимо для достижения числа электронов у инертного газа. Молекулы можно рассматривать как комплексы нейтральных атомов, которые не вносят электронов для связей и поэтому находятся в окислительном состоянии О (см. стр. 190). Так, например, никель имеет десять внешних электронов, которые как раз заполняют пять Зй-орбит. При этом орбиты 4з и 4р могут комбинироваться в тетраэдрические гибридные орбиты для образования связей с молекулами окиси углерода. Хотя кобальт не образует одноядерного карбонила, существует соединение Со(СО)дЫО, так же как Ре(СО)2(КО)2. В этих молекулах вокруг центрального атома имеется такое же количество электронов, как у инертного газа, если ввести вполне разумное допущение [c.173]

I греть ее до расплавления приставших кристалликов. Наблюдать разложение соли, сопровождаюш,ееся выделением аммиака, паров воды и образованием перла метафосфата натрия. Горячим перлом слегка коснуться порошка соли кобальта и снова нагреть его в окислительном пламени горелки. Отметить цвет полученного перла в горячем состоянии и по охлаждении. [c.158]

Если перл, полученный как в окислительном, так и в восстановительном пламени газовой горелки, прозрачен и бесцветен в нагретом и охлажденном состоянии, то это указывает на отсутствие в исходном анализируемом образце катионов меди, серебра, сурьмы, висмута, титана, ванадия, хрома, молибдена, вольфрама, урана, марганца, железа, кобальта, никеля. Возможно, однако, присутствие катионов щелочных металлов, кальция, магния, цинка, кадмия, алюминия, свинца, олова. Если охлажденные перлы — белые (имеют вид белой эмали), то возможно присутствие в исходном анализируемом образце небольших количеств стронция или бария. [c.506]

Окислительно-восстановительные свойства соединений кобальта и никеля мы подробно изучать не будем. Следует помнить, что при переходе Ре — Со — N1 трехвалентное состояние становится все менее характерным. Это можнО показать на примере окисления гидроксидов типа М(ОН)2. В три пробирки налейте 1—2 мл растворов солей Ре +, Со + и N1 + и прилейте столько же раствора щелочи. Образовавшийся белый Ре(0Н)2 очень быстро побуреет, розово-красный Со(0Н)2 очень медленно превратится в коричневый Со(ОН)з, а желтовато-зеленоватый КЧ(0Н)2 не изменится. [c.299]

Понижение величины окислительно-восстановительного потенциала, достигаемое в щелочной среде, делает кобальт (П1) достаточно стабильным — вода его уже не восстанавливает. Такого же эффекта стабилизации неустойчивого валентного состояния можно достичь путем введения, в систему с Со (1П) азот- и кислород-донорных лигандов. Благодаря связыванию нона Со + в прочное комплексное соединение, в соответствии с уравнением Периста [3] и в этом случае величина оказывается значительно более низкой, чем в системе с незакомплексованным Со (П1) [c.140]

Кобальт в комплексных соединениях проявляет валентность, равную двум и трем. Однако комплексные соединения двухвалентного кобальта очень нестойки и легко окисляются с образованием соединений трехвалентного кобальта. Окислительно-восстановительный потенциал системы o++-> o+++-fe для комплексных соединений равен приблизительно —0,83 в, в то время как для ионных соединений кобальта окислительно-восстановитель-ный потенциал этой системы равен - -1,84 в. Поэтому получить типичные комплексные соединения двухвалентного кобальта (особенно в водных растворах) очень трудно, и большинство известных соединений Со++ в действительности не являются соединениями с координационной связью, т. е. не являются типично комплексными. Например, молекулы воды в акватах кобальта [Со(ОН2)в]Х2, эфира —в эфиратах, галогена — в ацидосоединениях, несомненно удерживаются посредством ионно-диполь-ной связи, так как при наличии координационной связи кобальт должен был бы легко окисляться до трехвалентного состояния. [c.297]

Таким образом, различными методами показано, что шпинели отличаются от других оксидов легкостью перестройки структуры, наличием в ней дефектов и особым механизмом электронного обмена- перескока электронов между соседними ионами. Эти свойства и приводят к повышенной активности шпинелей в окислительных реакциях. В окислении углеводородов особенно активны шпинели, содержащие ион кобальта. Трехвалентный кобальт в октаэдре находится в сильном поле лигандов (конфигурация и имеет максимальную энергию стабилизации кристаллическим полем. При переносе электрона в результате окислительно-восстановительного процесса (такой перенос может быть облегчен благодаря присутствию в системе другого катиона переходного металла) Со переходит в Со. После осуществления каталитического цикла система воз-. вращается в устойчивое состояние Со [26, с. 120-124]. Электронный обмен между ионами Со по механизму перескока позволяет передать заряд адсорбированной молекуле кислорода, превратить ее в активный ион-радикал. Условия быстрого подвода кислорода облегчены на поверхности катализатора, способного быстро перестраивать поверхностный слой с сохранением объема катализатора в устойчивом состоянии. Эти условия осуществляются в шпинелях, содержащих ион Со, в которых, как указано выше, энергия разупорядочения в объеме относительно невелика (см. табл. 2.8), а на поверхности должна быть еще меньше. [c.58]

Железо, кобальт и никель, как и другие переходные металлы, являются элементами переменной валентности с незаполненными -орбиталями, причем переходы между различными валентными состояниями осуществляются относительно легко. Естественно, что окислы этих элементов принадлежат к числу типичных катализаторов окислительно-восстановительных процессов. [c.168]

Как видно из табл. 46, между максимальной скоростью окисления и окислительно-восстановительным потенциалом наблюдается только качественное соответствие. При переходе от одной реакции окисления к другой окислительная активность катализатора изменяется. Это вполне понятно, так как способность катализатора инициировать цепи зависит не только от входящего в его состав катиона, но и от состава продуктов реакции и состояния катализатора в реакции. В большинстве случаев наиболее активные катализаторы — соли кобальта и марганца. [c.217]

Иногда реагент обладает окислительными или восстановительными свойствами, а металл способен легко изменять валентное состояние (кобальт, ванадий). При малых отношениях реагента к металлу окислительно-восстановительный процесс может не пройти, но в присутствии избытка реагента валентное состояние металла будет другим. Приведем два примера (вероятно, не самых удачных). [c.126]

Предполагается, что пассивное состояние кобальта, так же как и железа, хрома, никеля, молибдена, титана [6—11] вызвано образованием окислов на поверхности металла. В табл. 2 приведены различные окислительно-восстановительные реакции, протекающие на кобальтовом электроде с участием его окислов. Там же приведены рассчитанные нормальные потенциалы, отвечающие этим реакциям, и зависимость потенциалов от pH раствора. [c.30]

В воде протекают не только сложные химические, фотохимические и биохимические превращения. Следует учитывать дыхание живых организмов, которое сопровождается поглощением кислорода. Фотохимические реакции протекают в поверхностной пленке и в поверхностных слоях воды, куда проникает солнечный свет. Недостаток кислорода ведет не только к нарушению дыхания водных обитателей животного и растительного происхождения, но и к изменению химического состава содержащихся в воде веществ. Так, при недостатке кислорода нарушаются окислительно-восстановительные процессы, резко повышаются концентрации НгЗ, ЫНз, СОг- Снижается окисляемость металлов, отмечается переход в состояние с более низкой валентно-1>Л стью, что уменьшает их растворимость в воде, например, желе-г зо(П1) переходит в железо(П). Многие металлы, в нормальных условиях склонные к образованию соединений, выпадающих в осадок, теряют это свойство. Например, растворимость гидро-ксида железа(1И) составляет примерно 1,6-10 моль/л, а же- 4 леза(И)—5,8-моль/л. Растворимость гидроксида кобаль-та(П1)—5-10 2 моль/л, а кобальта(П)—8-10 моль/л [11, с. 312—315]. [c.17]

Последний Превращается в S-аденозилметионин (SAM), практически универсальный донор метильных групп в реакциях трансметилирования [реакция (7-1)]. У некоторых бактерий, грибов и высших растений метил-Н4ро1 гомоцистеин—трансметилаза не нуждается в витамине. В[2. Однако организм человека, так же как и различные штаммы Е. соИ и некоторые другие бактерии, нуждается в метилкобаламинозависимом ферменте. Он, вероятно, функционирует в циклическом процессе. Предполагают, что кобальт представлен двумя взаимопревращающимися окислительными состояниями (1+ и 3+) [уравнение (8-86)]. [c.297]

Нг поверхностью металла. Перенос атомов водорода к субстрату также имеет аналогии в гетерогенном гидрировании. Хотя окислительное состояние кобальта в НСо(СК)5 формально равно трем, данные полярографии указывают на то, что эта система фактически представляет собой атом водорода, стабилизиро- ванный кобальтом (II) [2а, 31]. Отмечалось также, что гидриро-I вание, с помощью Ог в присутствии как цианида кобальта, так I и металлического палладия в качестве катализаторов приводит к образованию продуктов с очень близким распределением дейтерия [2а]. [c.19]

ДО трехвалентного состояния и осаждение гидрата окиси кобальта до достижения условий, в которых наблюдается осаждение гидрата закиси кобальта. Другие опыты [218] показывают, что концентрация кобальта, требующаяся для инициирования катализа, обратно пропорциональна концентрации щелочи, причем критерием катализа является достижение произведения растворимости. При концентрациях щелочи ниже примерно 6 н. весь осажденный кобальт находится в трехвалентном состоянии, весь же кобальт в растворе—в двухвалентном. В более щелочной среде происходит некоторое растворение трехвалентного кобальта. Пирофосфат, карбонат, сульфид и арсенат в качестве ингибиторов этого катализа неэффективны, и ультрафиолетовый сиектр поглощения щелочных растворов, содержащих ион двухвалентного кобальта и гидрат окиси кобальта, не изменяется при добавке перекиси водорода. Исследования при помощи радиоактивных индикаторов [221] показали отсутствие обмена между иоиом закисного кобальта и гидратом окиси кобальта, безразлично в присутствии или в отсутствие перекиси водорода. Эти факты, очевидно, исключают возможность катализа по механизму окислительно-восстановитель-ного цикла. Однако, возможно, что катализ происходит по свободнорадикальному механизму. Этот механизм предложен, между прочим, для объяснения каталитического разложения озона [222] и гидроперекиси кумола [223] кобальтом. Далее, исследование [224] окисления воды до кислорода ионом окисного кобальта показало, что эта реакция в состоянии вызвать полимеризацию виниловых соединений постулировано, что при этом образуются гидроксильные радикалы путем переноса электрона от гидроксильного иона к окисному иону кобальта, причем последний, возможтю, находится в растворе в виде димерного комплекса с водой. Оказывают каталитическое действие на перекись водорода [225] и другие комплексы кобальта, например с аммиаком и цитратом. Кобальт на носителе [184, 226] также обладает каталитическими свойствами. Сообщается и о промотировании катализаторов разложения перекиси водорода кобальтом [168, 227]. г- [c.409]

Для большинства соединений переходных металлов весьма характерным является их цвет. Почти каждое соединение ванадия, хрома, марганца, железа, кобальта, никеля и меди характеризуется вполие определенным цветом, причем этот цвет зависит не только от атомного номера данного металла, но и от его окислительного состояния и в известной мере от характера неметаллического элемента или кислотного радикала, с которым соединяется данный металл. Можно считать установленным, что цвет таких соединений зависит от наличия незаполненной М-оболочки электронов, т. е. от того, что Ж-оболочка содержит меньше максимального числа электронов, равного восемнадцати. Как правило, соединения бесцветны в тех случаях, когда М-оболочка заполнена это имеет место, нанример, в случае соединений двухвалентного цинка (ZnS04H т. д.) и одновалентной меди ( u l и т. д.). Другое свойство, характерное для незаполненных внутренних оболочек, — парамагнетизм, т. е. свойство вещества притягиваться сильным магнитным полем. Почти все соединения переходных элементов, находящихся в окислительных состояниях, при которых имеются иезаполненные внутренние оболочки, характеризуются ярко выраженными парамагнитными свойствами. Получение из руд и очистка некоторых переходных металлов были рассмотрены в предшествующей главе, где говорилось о свойствах этих металлов и их сплавов. [c.418]

Горячим иерлом иа ушке проволочки слегка коснитесь порошка нитрата кобальта и снова нагревайте его в окислительном пламени горелки. Затем охладите. Отметьте окраску перла в горячем состоянии и по охлаждении. [c.147]

Наиб, широко применяют хим. способы М., к-рые основаны гл. обр. на окислит.-восстановит. р-циях. При этом реагентами служат окислители и восстановители в любом агрегатном состоянии. Обычно анализируемый объект подвергают сухому нлн мокрому окислению. Сухое окисление можно осуществить, напр., кислородом воздуха при нагр. в прнс т. катализаторов или без них (в трубке, тигле, муфельной печи, калориметрич. бомбе). Этот способ используют при анализе мн. прир. объектов (битумы, смолы и др.) для определения в них таких элементов, как Н, В, С, N, S, Р, галогены и др. Одним из способов сухой окислит. М. является сплавление с окислителями (наиб, часто используют NajOi). Однако из полученного продукта сложно выделить отдельные составляющие для послед, их анализа, что связано с мешающим взаимным влиянием содержащихся в нем в-в. Окислительную М. применяют, в частности, для определения азота в орг. соед. по методу Дюма. В качестве окислителей используют оксиды меди(П), никеля, марганца, ванадия, свинца, кобальта (иногда с добавлением Oj). в автоматич. анализаторах сухую окислит. М. осуществляют газообразным кислородом или твердыми окислителями в присут. катализатора элементы определяют хроматографически в виде Oj, HjO, Nj, SOj и др. [c.88]

При потенциометрических исследованиях, упомянутых в этом разделе, окислительно-восстановительный потенциал измеряли в аммиачных растворах соли кобальта (П), содержащих лутео-соль. При этом растворы в различных случаях были 1 и 2 н. по отношению к нитрату аммония или 1 н. по отношению к хлориду аммония. Согласно опытам с углем (о которых будет сказано позднее), аммиачные растворы при указанных концентрациях аммонийной соли содержали в равновесном состоянии почти 100% лутео-соли (97% в 1 н. и 99% в 2 н. растворе аммонийной соли). Измерения в растворах чистых лутео-солей дали хорошие вполне воспроизводимые потенциалы. Была сделана также безуспешная попытка определить окислительно-восстановительный потенциал кобальта путем оксидиметрического титрования феррицианидом аммиачных растворов соли кобальта (И). Действительно, как показали Томичек и Фрейбергер [7], титрование имеет резко выраженную конечную точку, но вели- [c.247]

Показано, что некоторые соединения металлов оказывают сильное каталитическое действие на реакцию окисления олефинов. Эти соединения используются для промотирования отверждения, или высыхания ненасыщенных эфиров в лаках и красках. В то же время их присутствие в каучуках и резинах крайне нежелательно. Металлы, обладающие этим свойством, наиример марганец, медь, железо, кобальт и никель, могут существовать по крайней мере в двух валентных состояниях. Это является серьезным доказательством того, что в их присутствии протекают окислительно-восстановительные процессы. По результатам опытов по окислению в присутствии ацетата кобальта (П) в уксусной кислоте Баун, Пеннингтон и Типпер [52] установили, что стадией, определяющей скорость инициирования, является реакция [c.140]

Интерпретация кинетики реакций между двумя типами ио нов металлов В и 23 особенно трудна, так как обе центральные группы могут образовывать комплексы с лигандом А. Кинетикг изотопного обмена между двумя ионами одного металла в разновалентных состояниях подробно обсуждается Амфлетом [1]. Странксом и Уилкинсом [57]. Это реакции первого порядка относительно общих концентраций группы В н 5В, Подобная кинетика наблюдалась для окислительно-восстановительных реакций между ионами различных металлов, например для систем кобальт(Н1) — таллий(1) [2] и железо(П1)—олово(П) [20]. Если ступенью, определяющей скорость указанных обменных и окислительно-восстановительных реакций, является [c.365]

НгО, растертого в порошок нитрата кобальта и порошкообразной окиси меди. Нагреть пламенем горелки платиновую проволочку, конец которой образует петлю—ушко. Нагретой проволочкой коснуться кристалликов фосфорной соли и снова нагреть ее до расплавлепия приставших кристалликов. Наблюдать разложение соли, сопровождающееся выделением аммиака и паров воды и образованием перла метафосфата натрия. Горячим перлом слегка коснуться порошка соли кобальта и снова нагреть в окислительном пламени горелки. Отметить цвет полученного перла в горячем состоянии и по охлаждении. [c.164]

Известно, что для осуществления биологического действия витамина В12 необходимо, чтобы, во-первых, геометрическое окружение Со" включало слабо связанный один из шести лигандов (или он должен вообще отсутствовать), во-вторых, электронное состояние кобальта было таким, чтобы окислительное присоединение и восстановительное разложение протекало без значительной энергии активации, и, в-третьих, корриновый цикл должен быть подвижным [48]. Интересно отметить, что порфи-ринат кобальта синтезируется аналогично витамину В12 и тот и другой не может быть восстановлен до Со в водных (и, следовательно, биологических средах) [49]. [c.585]

Необходимо прежде всего пояснить, почему возбуждение длинноволнового d— -перехода наряду с ожидаемыми фотозамещением (или фотоизомеризацией) может одновременно приводить к окислительно-восстановительной реакции. Это кажется на первый взгляд непонятным, поскольку обычно окислительно-восстановительные фотопроцессы требуют возбуждения перехода ПЗ, соответствующего большим энергиям. Убедительное объяснение такому явлению можно дать на основе диаграммы потенциальных кривых соответствующих состояний — основного и возбужденных ПЗ- и —- -состояний (рис. 11.10). Осью абсцисс является расстояние кобальт — лиганд (например, (НзЫ)5Со—X для X = Вг- или 1 ). При возбуждении ПЗ лиганд металл электрон переходит на несвязывающую или разрыхляющую МО, поэтому связь металл — лиганд ослабляется и сильно удлиняется (ср. рис. 3.3). В отличие от этого — -возбуждение увеличивает расстояние металл — лиганд незначительно, поскольку электроны связывающих орбиталей не затрагиваются. Поэтому потенциальные кривые ПЗ- и — -состояний могут пересекаться. На рис. 11.10 видно, что энергия вертикального перехода (см. принцип Франка — Кондона) с потенциальной кривой основного состояния на потенциальную кривую возбужденного — -состояния несколько больше потенциальной энергии в точке пересечения кривых двух возбужденных состояний- Поэтому существует возможность внутренней конверсии из [c.343]

Наиболее интересными и наиболее изученными в отношении фотохимических окислительно-восстановительных процессов являются комплексные соединения кобальта(1П). На примере соединений этого элемента были исследованы ранее упомянутые состояния. Однако, несмотря на более чем двадцатилетнюю историю, вопрос, касающийся роли возбужденных состояний в определении продуктов фотолиза, до сих пор является спорным. Дискуссия сфокусирована в основном на фотохимии простых ацидопентамминов кобальта(1П) на системах, в высшей степени интересных и характеризующихся большим разнообразием возбуждаемых процессов. [c.100]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология