鈷（Ⅱ）和鈷（Ⅲ）的簡單鹽及其化合物
實驗室k / 2019-06-12
水溶液中不含有絡(luò)合劑時，氧化到CoⅢ是很不容易的：
［Co（H2O）6］3+＋e＝［Co（H2O）6］2+ E0＝1．84伏
然而，電解或用O3氧化冷的Co2+酸性高氯酸鹽溶液得到［Co（H2O）6］3+，并與［Co（OH）（H2O）5］2+成平衡。0℃時，這些抗磁性水合離子的半衰期約1個月。絡(luò)合劑的存在，如氨，它與CoⅢ形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，三價鈷的穩(wěn)定性大大增加：
［Co（NH3）6］3+＋e＝［Co（NH3）6］2+ E0＝0．1伏
在堿性介質(zhì)中：
CoO（OH）(s)＋H2O＋e＝Co（OH）2(s)＋OH- E0＝0．17伏
室溫時，水迅速還原Co3+，稀有的CoⅢ簡單鹽和二元化合物證明了未絡(luò)合CoⅢ的相對不穩(wěn)定性。然而CoⅡ形成這樣的化合物是豐富的。
氧化鈷（Ⅱ），是一種橄欖綠色物質(zhì)，容易由金屬與氧氣在高溫時反應(yīng)，碳酸鹽或硝酸鹽在高溫熱分解或用其它方法制得。它具有巖鹽結(jié)構(gòu)，常溫時呈反鐵磁性。當氧化鈷（Ⅱ）在大氣的氧中加熱到400～500℃得到的氧化物是Co3O4。它是一種正規(guī)尖晶石，在四面體孔隙中含有CoⅡ離子，在八面體孔隙中含有抗磁性的CoⅢ離子。對純氧化鈷Co2O3的存在沒有證明。
已知有少數(shù)簡單的CoⅢ鹽。制備無水氟化物是將金屬或CoCl2在300－400℃氟化。它是棕色吸濕性粉末，立即被水所還原，廣泛用于有機物氟化。水合物CoF3·3.5H2O的性質(zhì)尚未確定。它是在40％HF溶液中電解CoⅡ時分離出來的一種綠色粉末。當CoⅡ在8N H2SO4中電解氧化或用臭氧，氟氧化時都沉淀出藍色硫酸鹽Co2（SO4）3·18H2O。它在干燥時穩(wěn)定，但被水分解。CoⅢ也以礬MCo（SO4）2·12H2O（M＝K、Rb，Cs或NH4）形式存在，呈暗綠色，也被水還原。
－70℃時CoF3與N2O5作用，形成揮發(fā)性録色晶體Co（NO3）3，它具有擬八面體（D3）結(jié)構(gòu)，含有等同的雙齒配位基硝酸根離子。該物質(zhì)是一種活性硝化劑，有一個自旋成對的電子組態(tài)。
鈷（Ⅱ）形成簡單的廣泛基團和水合鹽。母體堿氫氧化鈷（Ⅱ），可以用強堿沉淀得到藍色或粉紅色固體（決定于條件），但是只有粉紅色形式是永久穩(wěn)定的。Co（OH）2比較難溶（KSP=2．5×10(-16次方)），但有些兩性，溶解于很濃的堿溶液中得到［Co（OH）4］2-離子的深藍色溶液，從該離子可以沉淀出Na2Co（OH）4和Ba2Co（OH）6。加硫離子或H2S于Co2+的溶液中產(chǎn)生黑色固體沉淀，通常認為是CoS并確定其KSP約為10(-22次方)。然而，放一會兒，該物質(zhì)變成比上面所示的KSP值遠為難溶于酸，因為在空氣中被氧化產(chǎn)生更難溶的Co（OH）S。
CoⅡ的無水鹵化物都已知道。用HF與CoCl2作用得到CoF2，而其它鹵化物在提高溫度時，由元素直接化合可以得到。CoⅡ離子在所有結(jié)構(gòu)中都是八面體配位。
所有陰離子的鈷鹽水合物都已知道。它們?nèi)菀子蒀o（OH）2與相應(yīng)的酸復分解反應(yīng)得到。據(jù)我們所知，所有這些水合鹽都是紅色或粉紅色的含有八面體配位的CoⅡ。在許多水合鹽中含有［Co（H2O）6］2+離子。
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