Numéro atomique 27 · Métal de transition
Cobalt Co
Autres noms: Cobalt
Le cobalt est un métal dur, argenté aux reflets bleutés et magnétique. Pendant des millénaires, ses composés ont coloré le verre et la céramique d'un bleu profond ; aujourd'hui, le métal est essentiel aux alliages des moteurs d'avion, aux aimants puissants et aux cathodes de nombreuses batteries lithium-ion, et il se trouve au centre de la vitamine B12.
Propriétés principales
| Numéro atomique | 27 |
|---|---|
| Masse atomique | 58.933 (Masse atomique standard abrégée CIAAW 2024) |
| Famille | Métal de transition |
| Groupe | 9 |
| Période | 4 |
| Bloc | d |
| État (25 °C, 1 atm) | Solide |
| Point de fusion | 1768 K (1494.8 °C) |
| Point d'ébullition | 3200 K (2926.8 °C) |
| Masse volumique | 8.86 g/cm³ |
| Électronégativité (Pauling) | 1.88 |
| Rayon atomique (van der Waals) | 192 pm |
| Première énergie d'ionisation | 7.881 eV |
| Affinité électronique | 0.661 eV |
| Degrés d'oxydation | +3, +2 |
| Découverte | 1735 |
Configuration électronique
- Abrégée
- [Ar]4s2 3d7
- Complète
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d7 4s2
- Électrons par couche
- 2 · 8 · 15 · 2
Diagramme des orbitales
Place dans le tableau
Découverte
Les composés du cobalt furent utilisés bien avant que l'on sache que l'élément existait. Les verriers égyptiens, les potiers perses et, plus tard, les fabricants de porcelaine chinoise bleu et blanc utilisaient tous des minéraux contenant du cobalt pour obtenir des bleus intenses. La plupart pensaient que la couleur venait du bismuth ou d'autres substances connues.
Dans les années 1730, le chimiste suédois Georg Brandt étudia les minerais servant à fabriquer le verre bleu et montra que la couleur provenait d'un métal jusqu'alors inconnu, et non du bismuth comme beaucoup le croyaient. Sa découverte, généralement datée de 1735, fit du cobalt le premier métal découvert par une personne identifiée depuis l'Antiquité. Brandt montra aussi que les fumées toxiques à odeur d'ail dégagées par ces minerais venaient de l'arsenic et non du nouveau métal. Torbern Bergman confirma en 1780 que le cobalt était un élément distinct.
Origine du nom
Le nom vient de l'allemand Kobold, un lutin espiègle du folklore minier. Les mineurs d'argent du Harz et de l'Erzgebirge accusaient ces lutins d'être responsables de minerais prometteurs qui ne donnaient aucun métal utile à la fonte et dégageaient des fumées d'arsenic toxiques. Le symbole est Co.
Principales utilisations
- Batteries : le cobalt stabilise les cathodes lamellaires de nombreuses batteries lithium-ion des téléphones, ordinateurs portables et véhicules électriques.
- Superalliages : les alliages à base de cobalt ou en contenant conservent leur résistance dans les parties chaudes des moteurs d'avion et des turbines à gaz.
- Outils de coupe : le cobalt lie les grains de carbure de tungstène dans les forets et lames de scie en carbure.
- Aimants : les aimants samarium–cobalt et Alnico fonctionnent à haute température.
- Pigments et catalyseurs : le bleu de cobalt colore céramiques et verre, et les catalyseurs au cobalt sont utilisés dans le raffinage pétrolier et la fabrication de carburants de synthèse.
Isotopes
Le cobalt possède un seul isotope stable, le cobalt 59. Le cobalt 60, radioactif, obtenu en exposant le cobalt 59 aux neutrons, a une demi-vie d'environ 5,27 ans et émet des rayons gamma pénétrants. Il est utilisé dans les appareils de radiothérapie comme le Gamma Knife, pour stériliser le matériel médical, irradier des aliments et contrôler des soudures. Le cobalt 57 (environ 272 jours) sert de source d'étalonnage et en spectroscopie Mössbauer.
Dans la vie quotidienne
L'être humain n'a besoin de cobalt que sous forme de vitamine B12, indispensable à la production des globules rouges et au bon état des nerfs. Les aliments d'origine animale fournissent la B12 ; il est donc conseillé aux végétaliens stricts de prendre des compléments. Les animaux au pâturage, comme les moutons, peuvent souffrir de carence en cobalt là où les sols sont pauvres.
Inhaler des poussières contenant du cobalt dans les industries du carbure peut nuire aux poumons. Une grande partie du cobalt mondial est extraite en République démocratique du Congo, où les conditions de travail dans les mines artisanales suscitent de graves préoccupations.
Bon à savoir
- Le cobalt a la température de Curie la plus élevée de tous les éléments : il reste magnétique jusqu'à environ 1 390 K (environ 1 115 °C).
- Le cobalt fond vers 1 768 K (1 495 °C).
- Le bleu de la porcelaine chinoise traditionnelle provient d'oxyde de cobalt peint sous la glaçure.
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Sources des données · Propriétés : PubChem Periodic Table (données publiques NIH/NLM, États-Unis) · Masses atomiques : masses atomiques standard abrégées CIAAW 2024 · Noms : Wikidata (CC0) ; les noms coréens suivent la Société coréenne de chimie. Consulté le 2026-09-23.