COBAN CLORUA (COCL2 (: CẤU TRÚC, DANH PHÁP, TÍNH CHẤT - HÓA HỌC - 2025

Các coban clorua hoặc coban clorua (II) là một rắn vô cơ hình thành bởi sự kết hợp của kim loại cobalt ở bang 2 quá trình oxy hóa với ion clorua. Công thức hóa học của nó là CoCl ₂ .

CoCl ₂ là chất rắn kết tinh khi ở dạng ngậm nước có màu tím đỏ. Đun nhẹ nó và loại bỏ nước hydrat hóa chuyển sang màu xanh lam. Những thay đổi màu này là do số phối hợp của bạn thay đổi.

Tinh thể clorua coban ngậm nước. Lãi suất hóa chất. Nguồn: Wikimedia Commons.

Trong quá khứ, nó đã được sử dụng để điều trị một số loại thiếu máu, nhưng người ta đã phát hiện ra rằng nó có thể gây ra các vấn đề về tim, điếc, các vấn đề về đường tiêu hóa, chức năng tuyến giáp kém và xơ vữa động mạch. Vì những lý do này, nó đã ngừng được sử dụng và vẫn đang được nghiên cứu.

CoCl ₂ được sử dụng để tăng tốc độ các phản ứng hóa học khác nhau. Dạng hexahydrat của nó trong dung dịch được sử dụng làm chất tham khảo cho các phân tích hóa học nhất định.

Nó được sử dụng để bắt chước tình trạng thiếu oxy hoặc nồng độ oxy thấp trong một số kinh nghiệm nghiên cứu sinh học hoặc y tế-khoa học. Nó cũng đã được sử dụng để cải thiện một số tính chất cơ học của polyme.

Kết cấu

Coban (II) clorua được tạo thành từ một nguyên tử coban ở trạng thái oxi hóa +2 và hai anion Cl ^- clorua .

Cấu hình electron của cation Co ²⁺ là:

1s ² , 2s ² 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ 3d ⁷ , 4s ⁰ ,

vì nó đã mất 2 electron khỏi lớp vỏ 4s.

Cấu trúc điện tử của anion Cl ^- là:

1s ² , 2s ² 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ ,

vì nó đã thu được một electron trong lớp vỏ 3p.

Danh pháp

-Coban (II) clorua

-Cobalt clorua

-Cobalt dichloride

-Dichlorocobalt

-Muriate của coban

-CoCl ₂ : clorua coban khan (không có nước hydrat hóa)

-CoCl _{2 •} 2H ₂ O: coban clorua dihydrat

-CoCl _{2 •} 6H ₂ O: coban clorua hexahydrat

Tính chất

Tình trạng thể chất

Chất rắn kết tinh có màu sắc phụ thuộc vào mức độ hydrat hóa.

CoCl ₂ khan: xanh lam nhạt

Clorua coban khan. W. Oelen. Nguồn: Wikimedia Commons.

CoCl _{2 •} 2H ₂ O: tím

CoCl _{2 •} 6H ₂ O: đỏ tím hoặc hồng

Clorua coban ngậm nước. W. Oelen. Nguồn: Wikimedia Commons.

Trọng lượng phân tử

CoCl ₂ : 129,84 g / mol

CoCl _{2 •} 2H ₂ O: 165,87 g / mol

CoCl _{2 •} 6H ₂ O: 237,93 g / mol

Độ nóng chảy

CoCl ₂ : 735 ºC

CoCl _{2 •} 6H ₂ O: 86 ºC

Điểm sôi

CoCl ₂ : 1053 ºC

Tỉ trọng

CoCl ₂ : 3,356 g / cm ³

CoCl _{2 •} 2H ₂ O: 2,477 g / cm ³

CoCl _{2 •} 6H ₂ O: 1,924 g / cm ³

Độ hòa tan

CoCl ₂ : 45 g / 100 mL nước

CoCl _{2 •} 2H ₂ O: 76 g / 100mL nước

CoCl _{2 •} 6H ₂ O: 93 g / 100mL nước

Các tài sản khác

Coban (II) clorua hexahydrat có màu hồng, nhưng khi đun nóng nhẹ nó chuyển sang màu xanh lam vì mất nước. Nếu để CoCl ₂ khan trong không khí ẩm, dung dịch chuyển sang màu hồng.

Màu của ion coban phụ thuộc vào số phối trí, tức là vào các nhóm gắn với ion Co ²⁺ . Số phối trí 6 tương ứng với các hợp chất màu hồng và số phối trí 4 cho các hợp chất màu xanh lam.

Khi CoCl ₂ ở trong dung dịch nước, cân bằng sau xảy ra:

Co (H ₂ O) ₆ ⁺⁺ + 4 Cl ^- ⇔ CoCl ₄ ^- + 6 H ₂ O

Khi cân bằng dịch chuyển về phía Co (H ₂ O) ₆ ⁺⁺ thì dung dịch có màu đỏ, còn khi chuyển dịch về phía CoCl ₄ ^- dung dịch có màu xanh lam.

Các ứng dụng

Điều trị các trường hợp thiếu máu đặc biệt

Clorua coban đã được sử dụng rộng rãi từ những năm 1930 để điều trị một số loại bệnh thiếu máu, cả ở Châu Âu và Hoa Kỳ.

Uống nó giúp tăng lượng hemoglobin, số lượng hồng cầu và hematocrit. Đáp ứng tỷ lệ với liều lượng sử dụng. Điều này là do nó tác động lên tủy xương.

Hình minh họa của các tế bào hồng cầu trong máu. Tác giả: Gerd Altmann. Nguồn: Pixabay.

Tuy nhiên, việc sử dụng nó đã bị ngừng do các tác dụng phụ như rối loạn tiêu hóa, bệnh cơ tim, điếc thần kinh và chức năng tuyến giáp bất thường.

Mặc dù có những hạn chế như vậy, vào năm 1975, nó đã được thử nghiệm thành công trên những bệnh nhân suy thận bị thiếu máu do mất máu nhiều lần do lọc máu.

Hematocrit và thể tích hồng cầu tăng ở những bệnh nhân này cho thấy kích thích tạo hồng cầu hoặc tạo hồng cầu.

Vì lý do này, coban clorua được cho là có giá trị ở những bệnh nhân chạy thận nhân tạo, những người mà các cách khác để giảm thiếu máu đã thất bại.

Tuy nhiên, sau đó người ta nhận thấy rằng nồng độ Co ^{2+ cao} trong máu có liên quan đến chứng xơ vữa động mạch, đó là lý do tại sao nhiều nghiên cứu hiện đang được thực hiện để xác định lợi ích hoặc tác hại tiềm ẩn của nó đối với loại bệnh nhân này.

Trong xúc tác của các phản ứng hóa học

Coban clorua có ứng dụng trong việc tăng tốc một số phản ứng hóa học.

Ví dụ, trong quá trình este hóa các hợp chất không no có khối lượng phân tử cao, việc sử dụng CoCl ₂ làm chất xúc tác dẫn đến thu được sản phẩm mong muốn mà không tạo ra các dẫn xuất thế chấp.

Tăng nồng độ CoCl ₂ và nhiệt độ tăng tốc độ của phản ứng.

Là một tiêu chuẩn trong phân tích hóa học

CoCl _{2 •} 6H ₂ O được sử dụng làm chất chuẩn hoặc tham chiếu màu trong một số phương pháp phân tích của Hiệp hội Y tế Công cộng Hoa Kỳ, hoặc APHA (Hiệp hội Y tế Công cộng Hoa Kỳ).

Dung dịch màu coban clorua ở các mức cân bằng khác nhau với axit clohydric HCl. Lãi suất hóa chất. Nguồn: Wikimedia Commons.

Trong nghiên cứu thiếu máu cục bộ

Thiếu máu cục bộ là sự giảm lưu lượng máu trong một bộ phận của cơ thể và các biện pháp khắc phục liên tục được nghiên cứu để tránh hoặc ngăn chặn hậu quả của nó.

Người ta phát hiện ra rằng CoCl ₂ có thể gây ra quá trình apoptosis hoặc làm chết tế bào của các tế bào mô hình ung thư.

CoCl ₂ kích hoạt sản xuất các loại oxy phản ứng trong các tế bào mô hình ung thư như vậy, dẫn đến cái chết của chúng thông qua quá trình apoptosis. Nó được cho là gây ra phản ứng bắt chước tình trạng thiếu oxy.

Kết quả này chỉ ra rằng CoCl ₂ có thể giúp điều tra cơ chế phân tử trong quá trình chết tế bào do thiếu oxy và tìm ra biện pháp khắc phục chứng thiếu máu cục bộ.

Là một mô hình để bắt chước tình trạng thiếu oxy trong nghiên cứu sinh học và y học

Thiếu oxy là giảm lượng oxy có sẵn cần thiết cho chức năng của tế bào. CoCl ₂ là một trong những hợp chất được sử dụng trong nghiên cứu y tế-khoa học và sinh học để gây ra tình trạng thiếu oxy hóa học.

Cơ chế hoạt động của CoCl ₂ trong tế bào giúp nhà nghiên cứu có thời gian dài hơn để thao tác và phân tích mẫu của họ trong điều kiện thiếu oxy.

Việc sử dụng nó được coi là một phương pháp đáng tin cậy, vì nó cho phép các thí nghiệm trong điều kiện oxy thấp mà không cần sử dụng các camera đặc biệt.

Tuy nhiên, việc giải thích các kết quả thu được phải được xem xét cẩn thận, vì nhà nghiên cứu phải đảm bảo rằng coban không có các ảnh hưởng khác đến chức năng của các tế bào được nghiên cứu ngoài việc bắt chước tình trạng thiếu oxy.

Trong nghiên cứu về việc sử dụng nước như một nguồn hydro

Coban clorua đã được nghiên cứu như một chất xúc tác trong nghiên cứu thu nhận hydro từ nước bằng năng lượng mặt trời.

Ion Co ²⁺ có thể hoạt động như một chất xúc tác đồng nhất trong quá trình oxy hóa quang hóa của nước trong điều kiện axit (có mặt axit HCl và pH 3) để tránh kết tủa.

Loại nghiên cứu này làm sáng tỏ và giúp ích trong việc tìm kiếm năng lượng sạch và năng lượng mặt trời bền vững.

Để cải thiện tính chất cơ học của polyme

Một số nhà nghiên cứu đã kết hợp CoCl ₂ vào hỗn hợp polyme acrylonitrile-butadiene-styrene, hoặc ABS (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene), với cao su nitrile-butadiene, hoặc NBR (Nitrile Butadiene Rubber).

CoCl _{2 được} đưa vào hỗn hợp ABS-NBR và toàn bộ được nén nóng. Kết quả chỉ ra rằng NBR được phân tán đồng đều trong ABS và CoCl ₂ có xu hướng được phân phối trong pha NBR.

Phản ứng phối trí giữa các cation Co ²⁺ 'và nhóm -CN có tác động tích cực đến tính chất cơ học. Tăng hàm lượng CoCl ₂ làm tăng độ bền kéo và dễ uốn.

Tuy nhiên, sự giảm độ bền nhiệt và các vấn đề với sự hấp thụ nước từ CoCl _{2 đã được} quan sát thấy , vì vậy loại hỗn hợp này sẽ tiếp tục được nghiên cứu.

Sử dụng có hại hoặc gây chết đối với ngựa

CoCl ₂ đã được sử dụng với một lượng rất nhỏ trong thức ăn cho ngựa.

Coban là một nguyên tố quan trọng (ở dạng vết) đối với chế độ ăn của ngựa, vì vi khuẩn trong đường ruột của chúng sử dụng nó để tổng hợp vitamin B12 (cobalamin).

Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây (2019) chỉ ra rằng việc bổ sung coban trong thức ăn cho ngựa là không hữu ích cũng như không cần thiết và nó có thể gây tử vong cho những con vật này.

Ngựa không yêu cầu bổ sung clorua coban. Tác giả: Alexas Fotos. Nguồn: Pixabay.

Người giới thiệu

1. Wenzel, RG và cộng sự. (2019). Sự tích tụ coban ở ngựa sau khi uống coban clorua nhiều lần. Tạp chí Thú y Úc 2019, Góc nhìn sớm, ngày 16 tháng 8 năm 2019. Phục hồi từ onlinelibrary.wiley.com.
2. Muñoz-Sánchez, J. và Chánez-Cárdenas, M. (2018). Việc sử dụng clorua coban như một mô hình thiếu oxy hóa học. Tạp chí Chất độc học Ứng dụng 2018, 39 (4): 1-15. Được khôi phục từ onlinelibrary.wiley.com.
3. Liu, H. và cộng sự. (2015). Oxy hóa nước quang hóa đồng nhất với Coban clorua trong môi trường axit. ACS Catalists 2015, 5, 4994-4999. Đã khôi phục từ pubs.acs.org.
4. Shao, C. và cộng sự. (2018). Hỗn hợp cao su acrylonitrile-butadien-styren / nitrile butadien được tăng cường bởi clorua coban khan. Tạp chí Khoa học Polymer Ứng dụng 2018, Tập 135, Số 41. Lấy từ onlinelibrary.wiley.com.
5. Zou, W. và cộng sự. (2001). Coban Clorua gây ra sự chết của tế bào PC12 thông qua các loài ôxy phản ứng ad Kèm theo Kích hoạt AP-1. Tạp chí Nghiên cứu Khoa học Thần kinh 2001, 64 (6): 646-653. Được khôi phục từ onlinelibrary.wiley.com.
6. Urteaga, L. và cộng sự. (1994). Nghiên cứu động học của quá trình tổng hợp n -Octyl Octanoate sử dụng Coban clorua làm chất xúc tác. Hóa chất Eng. Technol. 17 (1994) 210-215. Được khôi phục từ onlinelibrary.wiley.com.
7. Murdock, HRJr. (1959). Các nghiên cứu về dược lý của Coban Clorua. Tạp chí Hiệp hội Dược phẩm Hoa Kỳ 1959, Tập 48, Số 3, trang 140-142. Được khôi phục từ onlinelibrary.wiley.com.
8. Bowie, EA và Hurley, PJ (1975). Coban clorua trong điều trị chứng thiếu máu khó chịu ở bệnh nhân đang chạy thận nhân tạo dài hạn. Tạp chí Y học Úc và New Zealand 1975, Tập 5, Số 4, pp. 306-314. Được khôi phục từ onlinelibrary.wiley.com.
9. Cotton, F. Albert và Wilkinson, Geoffrey. (1980). Hóa học Vô cơ nâng cao. Ấn bản thứ tư. John Wiley và các con trai.
10. Dean, JA (chủ biên) (1973). Lange's Handbook of Chemistry. Ấn bản thứ mười một. Công ty sách McGraw-Hill.
11. Babor, JA và Ibarz, J. (1965). Hóa học đại cương hiện đại. Phiên bản thứ 7. Biên tập Marín, SA