Подгру́ппа ко́бальта — химические элементы 9-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элементы побочной подгруппы VIII группы) . В группу входят кобальт Co, родий Rh и иридий Ir. На основании электронной конфигурации атома к этой же группе относится и искусственно синтезированный элемент мейтнерий Mt, впервые полученный в 1982 в Центре исследования тяжёлых ионов ( нем. Gesellschaft für Schwerionenforschung, GSI ), Дармштадт , Германия в результате реакции ²⁰⁹ Bi+ ⁵⁸ Fe → ²⁶⁶ Mt+n . Мейтнерий назван в честь австрийского физика Лизы Мейтнер . Название утверждено ИЮПАК в 1997 году .

Свойства

Два элемента группы — родий и иридий — относятся к семейству платиновых металлов . Как и в других группах, члены 9 группы элементов проявляют закономерности электронной конфигурации , особенно внешних оболочек, хотя, как ни странно, родий не следует этому тренду. Тем не менее, у элементов этой группы тоже проявляется сходство физических свойств и химического поведения:

Кобальт является ферромагнетиком , его точка Кюри 1121 °C. Родий — благородный металл , по химической стойкости в большинстве коррозионных сред превосходит платину . Иридий — металл, который не взаимодействует с кислотами и их смесями (например, царской водкой ) как при нормальной, так и при повышенной температурах .

История

Соединения кобальта известны человеку с глубокой древности, синие кобальтовые стёкла, эмали, краски находят в гробницах Древнего Египта. В 1735 году шведский минералог Георг Бранд сумел выделить из этого минерала неизвестный ранее металл, который он назвал кобальтом. Он выяснил также, что соединения именно этого элемента окрашивают стекло в синий цвет — этим свойством пользовались ещё в древних Ассирии и Вавилоне.

Родий открыт в Англии в 1803 году Уильямом Гайдом Волластоном . Название произошло от др.-греч. ῥόδον — роза , типичные соединения родия имеют глубокий тёмно-красный цвет.

Иридий был открыт в 1803 году английским химиком С. Теннантом одновременно с осмием, которые в качестве примесей присутствовали в природной платине , доставленной из Южной Америки . Название ( др.-греч. ἶρις — радуга) получил благодаря разнообразной окраске своих солей.

Распространение в природе и биосфере

Массовая доля кобальта в земной коре 4⋅10 ⁻³ %. Всего известно около 30 кобальтосодержащих минералов. Содержание в морской воде приблизительно (1,7)⋅10 ⁻¹⁰ %. Родий содержится в платиновых рудах, в некоторых золотых песках Южной Америки и других стран. Содержание в земной коре родия и иридия — 10 ⁻¹¹ %.

Кобальт — один из микроэлементов, жизненно важных организму. Он входит в состав витамина В ₁₂ ( кобаламин ). Кобальт участвует в кроветворении, функциях нервной системы и печени , ферментативных реакциях. Потребность человека в кобальте 0,007-0,015 мг, ежедневно. В теле человека содержится 0,2 мг кобальта на каждый килограмм массы человека. При отсутствии кобальта развивается .

Избыток кобальта для человека тоже вреден.

Применение

Легирование стали кобальтом повышает её жаропрочность , улучшает механические свойства. Из сплавов с применением кобальта создают обрабатывающие инструменты: свёрла, резцы, и.т.п. Магнитные свойства сплавов кобальта находят применение в аппаратуре магнитной записи, а также в сердечниках электромоторов и трансформаторов. Для изготовления постоянных магнитов иногда применяется сплав , содержащий около 50 % кобальта, а также ванадий или хром . Кобальт применяется как катализатор химических реакций . Кобальтат лития применяется в качестве высокоэффективного положительного электрода для производства литиевых аккумуляторов. Силицид кобальта — отличный термоэлектрический материал и позволяет производить термоэлектрогенераторы с высоким КПД. Радиоактивный кобальт-60 (период полураспада 5,271 года) применяется в гамма-дефектоскопии и медицине. ⁶⁰ Со используется в качестве топлива в радиоизотопных источниках энергии .

Фотографии

• 
  Кобальт чистотой 99,9%, полученный электролизом. Твёрдый металл.
• 
  Порошковый спрессованный переплавленный родий чистотой 99,99%. Серебристо-серый твёрдый металл.
• 
  Кристаллы иридия. Серебристый металл.

См. также

• Металлы платиновой группы

Примечания

Литература

• Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. — М. : Высшая школа, 2001. — ISBN 5-06-003363-5 .
• Справочник по общей и неорганической химии. — М. : КолосС, 2008. — ISBN 978-5-9532-0465-1 .
• Некрасов Б. В. Основы общей химии. — М. : Лань, 2004. — ISBN 5-8114-0501-4 .
• Спицын В. И. , Неорганическая химия. — М. : МГУ, 1991, 1994.
• Турова Н. Я. Неорганическая химия в таблицах. Учебное пособие. — М. : ЧеРо, 2002. — ISBN 5-88711-168-2 .
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan. (1997), Chemistry of the Elements (2nd ed.), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0080379419
• F. Albert Cotton, Carlos A. Murillo, and Manfred Bochmann, (1999), Advanced inorganic chemistry. (6th ed.), New York: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5
• Housecroft, C. E. Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3rd ed.). Prentice Hall, ISBN 978-0131755536