Атомный номер 27 · Переходный металл
Кобальт Co
Другие названия: Cobalt
Кобальт — твёрдый голубовато-серебристый магнитный металл. Тысячи лет его соединения окрашивали стекло и керамику в глубокий синий цвет; сегодня этот металл незаменим для сплавов реактивных двигателей, мощных магнитов и катодов многих литий-ионных аккумуляторов, а ещё он находится в центре молекулы витамина B12.
Основные свойства
| Атомный номер | 27 |
|---|---|
| Атомная масса | 58.933 (Сокращённая стандартная атомная масса CIAAW 2024) |
| Семейство | Переходный металл |
| Группа | 9 |
| Период | 4 |
| Блок | d |
| Состояние (25 °C, 1 атм) | Твёрдое |
| Температура плавления | 1768 K (1494.8 °C) |
| Температура кипения | 3200 K (2926.8 °C) |
| Плотность | 8.86 g/cm³ |
| Электроотрицательность (по Полингу) | 1.88 |
| Атомный радиус (ван-дер-ваальсов) | 192 pm |
| Первая энергия ионизации | 7.881 eV |
| Сродство к электрону | 0.661 eV |
| Степени окисления | +3, +2 |
| Год открытия | 1735 |
Электронная конфигурация
- Сокращённая
- [Ar]4s2 3d7
- Полная
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d7 4s2
- Электронов на оболочках
- 2 · 8 · 15 · 2
Орбитальная диаграмма
Положение в таблице
Открытие
Соединения кобальта использовались задолго до того, как кто-либо узнал о существовании элемента. Египетские стекловары, персидские гончары, а позже и мастера китайского сине-белого фарфора применяли кобальтсодержащие минералы для получения насыщенного синего цвета. Большинство полагало, что цвет даёт висмут или другие известные вещества.
В 1730-х годах шведский химик Георг Брандт исследовал руды, из которых делали синее стекло, и показал, что цвет обусловлен ранее неизвестным металлом, а не висмутом, как многие думали. Его открытие, обычно датируемое 1735 годом, сделало кобальт первым металлом, открытым известным по имени человеком со времён античности. Брандт также показал, что ядовитые пары этих руд с запахом чеснока исходят от мышьяка, а не от нового металла. Торберн Бергман в 1780 году подтвердил, что кобальт — самостоятельный элемент.
Происхождение названия
Название происходит от немецкого Kobold — проказливого гнома горняцкого фольклора. Добытчики серебра в Гарце и Рудных горах винили гномов в рудах, которые выглядели многообещающе, но при плавке не давали полезного металла и выделяли ядовитые пары мышьяка. Символ — Co.
Основные применения
- Аккумуляторы: кобальт стабилизирует слоистые катоды многих литий-ионных аккумуляторов в телефонах, ноутбуках и электромобилях.
- Жаропрочные сплавы: сплавы на основе кобальта и кобальтсодержащие сплавы сохраняют прочность в горячих зонах реактивных двигателей и газовых турбин.
- Режущий инструмент: кобальт связывает зёрна карбида вольфрама в твердосплавных свёрлах и пильных дисках.
- Магниты: самарий-кобальтовые магниты и магниты альнико работают при высоких температурах.
- Пигменты и катализаторы: кобальтовая синь окрашивает керамику и стекло, а кобальтовые катализаторы используются в нефтепереработке и получении синтетического топлива.
Изотопы
У кобальта один стабильный изотоп — кобальт-59. Радиоактивный кобальт-60, получаемый облучением кобальта-59 нейтронами, имеет период полураспада около 5,27 года и испускает проникающее гамма-излучение. Его используют в радиотерапевтических установках, таких как «Гамма-нож», для стерилизации медицинских изделий, облучения пищевых продуктов и контроля сварных швов. Кобальт-57 (около 272 дней) служит калибровочным источником и применяется в мёссбауэровской спектроскопии.
В повседневной жизни
Человеку кобальт нужен только в виде витамина B12, необходимого для образования эритроцитов и поддержания нервов. B12 поступает с продуктами животного происхождения, поэтому строгим веганам советуют принимать добавки. Пасущиеся животные, например овцы, могут страдать от недостатка кобальта там, где бедны почвы.
Вдыхание кобальтсодержащей пыли на производствах твёрдых сплавов может повредить лёгкие. Значительная доля мирового кобальта добывается в Демократической Республике Конго, где условия труда на кустарных рудниках вызывают серьёзную обеспокоенность.
Интересно знать
- У кобальта самая высокая температура Кюри среди всех элементов: он остаётся магнитным примерно до 1390 K (около 1115 °C).
- Кобальт плавится примерно при 1768 K (1495 °C).
- Синий цвет традиционного китайского фарфора дают подглазурные росписи оксидом кобальта.
Та же группа (9)
Источники данных · Свойства: PubChem Periodic Table (открытые данные NIH/NLM, США) · Атомные массы: сокращённые стандартные атомные массы CIAAW 2024 · Названия: Wikidata (CC0); корейские названия — по Корейскому химическому обществу. Данные получены 2026-09-23.