Cobalto

O cobalto é un elemento químico de número atómico 27 e símbolo Co situado no grupo 9 da táboa periódica dos elementos.

Cobalto
Kobalt electrolytic and 1cm3 cube
-
  Hexagonal.svg
 
27
Co
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Co
Rh
FerroCobaltoNíquel
Táboa periódica dos elementos
Información xeral
Nome, símbolo, número Cobalto, Co, 27
Serie química Metal de transición
Grupo, período, bloque 9, 4, d
Densidade 8900 kg/m3
Aparencia metálico con tinte gris
Propiedades atómicas
Masa atómica 58,933194(4)[1] u
Raio medio 135 pm
Raio atómico (calc) 152 pm
Raio covalente 126 pm
Configuración electrónica [Ar]3d74s2
Estado(s) de oxidación 5, 4 , 3, 2, 1, -1
Óxido anfótero
Estrutura cristalina hexagonal
Propiedades físicas
Estado ordinario Sólido
Punto de fusión 1768 K
Punto de ebulición 3200 K
Entalpía de vaporización 376,5 kJ/mol
Entalpía de fusión 16,19 kJ/mol
Presión de vapor 175
Varios
Electronegatividade (Pauling) 1.88
Calor específica 420 J/(K·kg)
Condutividade eléctrica 17,2 x106 S/m
Condutividade térmica 100 W/(K·m)
1.ª Enerxía de ionización 760,4 kJ/mol
2.ª Enerxía de ionización 1648 kJ/mol
3.ª Enerxía de ionización 3232 kJ/mol
4.ª Enerxía de ionización 4950 kJ/mol
5.ª Enerxía de ionización {{{E_ionización5}}} kJ/mol
6.ª Enerxía de ionización {{{E_ionización6}}} kJ/mol
7.ª Enerxía de ionización {{{E_ionización7}}} kJ/mol
8.ª enerxía de ionización {{{E_ionización8}}} kJ/mol
9.ª Enerxía de ionización {{{E_ionización9}}} kJ/mol
10.ª Enerxía de ionización {{{E_ionización10}}} kJ/mol
Isótopos máis estables
iso AN Período MD Ed PD
MeV
56CoSint.77,27 dε4,56656Fe
57CoSint.271,79 dε0,83657Fe
58CoSint.70,86 dε2,30758Fe
59Co100%estable con 32 neutróns
60CoSint.4 aβ-2,82460Ni
Unidades segundo o SI e en condicións normais de presión e temperatura, salvo indicación contraria.

Características principais

O cobalto é un metal duro, ferromagnético, de cor branca azulada. A súa temperatura de Curie é de 1388 K. Normalmente atópase xunto con níquel, e ambos adoitan formar parte dos meteoritos de ferro. É un elemento químico esencial para os mamíferos en pequenas cantidades. O Co-60, un radioisótopo de cobalto, é un importante trazador e axente no tratamento do cancro.

O cobalto metálico está comunmente constituído dunha mestura de dúas formas alotrópicas con estruturas cristalinas hexagonal e cúbica centrada nas caras sendo a temperatura de transición entre ambas de 722 K.

Presenta estados de oxidación baixos. Os compostos nos cales o cobalto ten un estado de oxidación de 4 son pouco comúns. O estado de oxidación 2 é moi frecuente, así como o 3. Tamén existen complexos importantes co estado de oxidación 1.

Aplicacións

Bristol.blue.glass.arp.750pix
Cristal decorativo, azul grazas a engadir cobalto. Feito a man en Bristol, Inglaterra.

Papel biolóxico

O cobalto en pequenas cantidades é esencial para numerosos organismos, incluídos os humanos. A presenza de cantidades entre 0,13 e 0,30 ppm no chan mellora ostensiblemente a saúde dos animais de pastoreo. O cobalto é un compoñente central da vitamina B12 (cianocobalamina)

Historia

O elemento foi descuberto por George Brandt. A data do descubrimento varía nas diversas fontes entre 1730 e 1737. Brandt foi capaz de demostrar que o cobalto era o responsable da cor azul do vidro que previamente se atribuía ao bismuto.

O seu nome provén do alemán kobalt ou kobold, espírito maligno, chamado así polos mineiros pola súa toxicidade e os problemas que ocasionaba xa que do mesmo xeito que o níquel contaminaba e degradaba os elementos que se desexaba extraer.

Durante o século XIX, entre o 70 e 80% da produción mundial de cobalto obtíñase na fábrica norueguesa Blaafarveværket do industrial prusiano Benjamin Wegner.

En 1938 John Livingood e Glenn Seaborg descubriron o cobalto-60. A primeira máquina de radioterapia, bomba de cobalto, construída en Canadá por un equipo liderado por Ivan Smith e Roy Errington utilizouse nun paciente o 27 de outubro de 1951; o equipo atópase actualmente exposto no Saskatoon Cancer Centre, na cidade de Saskatoon (Saskatchewan).

Abundancia e obtención

O metal non se atopa en estado nativo, senón en diversos minerais, razón pola que se extrae usualmente xunto a outros produtos, especialmente como subproduto do níquel e o cobre. As principais menas de cobalto son a cobaltita, eritrina, cobaltocalcita e skuterudita. Os maiores produtores de cobalto son China, Zambia, Rusia e Australia.

Compostos

Debido aos varios estados de oxidación que presenta, existe un abundante número de compostos de cobalto. Os óxidos CoO (temperatura de Neel 291 K) e Co3Ou4 (temperatura de Neel 40 K) son ambos antiferromagnéticos a baixa temperatura.

Isótopos

Electron shell 027 cobalt

O cobalto natural só ten un isótopo estable, o Co-59. Caracterizáronse 22 radioisótopos sendo os máis estables o Co-60, o Co-57 e o Co-56 con vidas medias de 5,2714 anos, 271,79 días e 70,86 días respectivamente. Os demais isótopos radioactivos teñen vidas medias inferiores a 18 horas e a maioría menores de 1 segundo. O cobalto presenta ademais catro metaestados, todos eles con vidas medias menores de 15 minutos.

A masa atómica dos isótopos do cobalto oscila entre 50 uma (Co-50) e 73 uma (Co-73). Os isótopos máis lixeiros có estable (Co-59) se desintegran principalmente por captura electrónica orixinando isótopos de ferro, mentres que os máis pesados có isótopo estable se desintegran por emisión beta dando lugar a isótopos de níquel.

O cobalto-60 úsase en radioterapia en substitución do radio polo seu menor prezo. Produce dous raios gamma con enerxías de 1,17 MeV e 1,33 MeV e ao ser a fonte empregada duns dous centímetros de radio provoca a aparición de zonas de penumbra dispersando a radiación en torno á dirección de radiación. O metal tende a producir un po moi fino que dificulta a protección fronte á radiación. A fonte de Co-60 ten unha vida útil de aproximadamente 5 anos, pero superado ese tempo segue sendo moi radioactiva, polo que estas fontes perderon, en certa medida, a súa popularidade en occidente.

Precaucións

O cobalto metálico en po finamente dividido é inflamable. Os compostos de cobalto en xeral deben manipularse con precaución pola lixeira toxicidade do metal.

O Co-60 é radioactivo e a exposición á súa radiación pode provocar cancro. A inxestión de Co-60 leva a acumulación dalgunha cantidade nos tecidos, cantidade que se elimina moi lentamente. Nunha eventual confrontación nuclear, a emisión de neutróns convertería o ferro en Co-60 multiplicando os efectos da radiación trala explosión e prolongando no tempo os efectos da contaminación radioactiva; con este propósito deséñanse algunhas armas nucleares denominadas bombas sucias (do inglés dirty bomb). En ausencia de guerra nuclear, o risco provén da inadecuada manipulación ou mantemento das unidades de radioterapia.

Notas

  1. CIAAW

Véxase tamén

Bibliografía

27 de outubro

O 27 de outubro é o 300º día do ano do calendario gregoriano (301º nos anos bisestos). Quedan 65 días para finalizar o ano.

Agadir

Agadir (en amazigh: Agadir, ⴰⴳⴰⴷⵉⵔ, "graneiro fortificado", e en árabe: اگادير‎) é unha cidade no suroeste de Marrocos, a carón do océano Atlántico. O nome da cidade vén dunha palabra bérber que significa cornixa. No ano 2003 tiña 720 000 habitantes. É o centro turístico e comercial dunha rexión rica en cobalto, manganeso e cinc. Ten porto e co aeroporto de Al Massira.

Arsénico

O arsénico (coñecido tamén popularmente coma sénica) é un elemento químico da táboa periódica con símbolo As e número atómico 33. Na táboa periódica dos elementos atópase no quinto grupo principal. Pertence aos semimetais, xa que mostra propiedades metálicas e propiedades non metálicas.

Azul

O azul é unha das tres cores-luz primarias, e cor-pigmento secundaria, resultado da superposición dos pigmentos ciano e maxenta. Atópase na faixa 470 nm do espectro de cores visíbeis.

Sinónimos: cerúleo, cárdeo, celeste, azur, zafiro.

Bandeira dos Países Baixos

A bandeira dos Países Baixos divídese en tres franxas horizontais do mesmo grosor. As cores da bandeira son o vermellón, o branco e o azul cobalto. Está regulada actualmente por un Real Decreto de 1937.

Bomba de cobalto (medicina)
Para o armamento, véxase Bomba de cobalto (armamento)

A bomba de cobalto (abreviado, BCO) é un aparello de radioterapia empregado para o tratamento dalgunhas doenzas, especialmente diferentes tipos de cancro. A súa denominación provén polo uso de:

A desintegración acontece segundo a seguinte fórmula:

A vida media deste radionúclido é de 5,27 anos. A blindaxe do cabezal absorbe a radiación beta, polo que esta non é útil. O que interesa é a radiación gamma, cuxa enerxía media é de 1,33 MeV (megaelectronvoltios).

Nos últimos anos as bombas de cobalto veñen quedando obsoletas e sendo substituídas polos aceleradores de partículas, ao seren estes máis precisos.

Cobalamina

A cobalamina ou vitamina B12 é unha vitamina hidrosoluble. Posúe un grupo prostético, que contén cobalto, con enlaces semellantes aos do ferro coa hemoglobina.

A cobalamina ten funcións metabólicas e actúa como coenzima aceptora de hidróxeno. Contribúe a reducir os ribonucleótidos a desoxirribonucleótidos, fundamental na replicación do ADN. Por mor destas funcións, intervén no crecemento e na maduración de eritrocitos.

A vitamina B12 está presente en moitos alimentos vexetais. Para a súa absorción é preciso a síntese de factor intrínseco, producido nas paredes do estómago. Unha vez unida ao factor, absórbese no íleo terminal.

O seu déficit ocasiona anomalías hematolóxicas, coma anemia macrocítica ou anemia perniciosa. A falla prolongada desta vitamina causa alteracións do tecido nervioso, especialmente nos cordóns posteriores da medula e nos cordóns lateais. Estas dexeneracións poden causar a perda da sensibilidade periférica ou incluso parálise.

O ligando axial superior do ión cobalto da cobalamina pode variar, o que orixina as seguintes substancias:

Cianocobalamina (na que R = -CN)

Hidroxocobalamina (R = -OH)

Metilcobalamina (R = -Me), que é unha forma activa da vitamina B12

Adenosilcobalamina (R = -Ado), que tamén é unha forma activa da vitamina B12.

Cofactor

Un cofactor é xeralmente definido como un composto non proteico de baixo peso molecular que se une a unha proteína (xeralmente encimática) e requírese para a actividade biolóxica da proteína. Os cofactores considéranse moléculas distintas do substrato, que "axudan" na catálise encimática. Para unha discusión sobre a definición do termo véxase o segundo capítulo.

Os cofactores poden clasificarse segundo a súa natureza química en orgánicos e inorgánicos.

Os inorgánicos son:ións metálicos , como os ións ferro, cobre, magnesio, manganeso, cinc, cobalto, molibdeno, selenio, etc.

grupos ferrosulfurados .Os orgánicos son os coencimas, que poden ser:vitamínicos (vitaminas ou que conteñen na súa estrutura vitaminas), como: vitamina C , biotina , coencima A , NAD+ e NADP+ , FAD, FMN , pirofosfato de tiamina etc.

non vitamínicos, como: ATP , S-adenosilmetionina , coencima B , coencima Q , glutatión , hemo etc.Tamén se poden clasificar segundo a forza con que se unan á proteína en: grupos prostéticos, unidos de forma forte e permanente, e coencimas, unidos máis feblemente. Pero é importante salientar que non hai unha clara división entre unión "feble" e "forte" do cofactor co encima. De feito, moitos, como o NAD+ poden estar fortemente unidos nuns encimas e feblemente noutros.. Os cofactores fortemente unidos rexenéranse, en xeral, durante o mesmo ciclo de reacción, mentres que os que están feblemente unidos rexenéranse nunha reacción posterior catalizada por un encima diferente. Neste último caso, o cofactor podería tamén ser considerado un substrato ou cosubstrato.

Cando un encima require un cofactor, a parte proteica do encima (inactiva) chámase apoencima. O apoencima xunto co cofactor forma o holoencima, que é o encima completo activo.

Holoencima = Apoencima (proteína) + Cofactor (non proteico)Algúns encimas ou complexos encimáticos requiren máis dun cofactor. Por exemplo, o complexo multiencimático piruvato deshidroxenase require cinco cofactores inorgánicos e un ión metálico, que son: o pirofosfato de tiamina (TPP) unido feblemente, a lipoamida unida covalentemente, e o flavín adenín dinucleótido (FAD) unido covalentemente, e os cosubstratos nicotín adenín dinucleótido (NAD+) e coencima A (CoA), e un ión metálico (Mg2+).

Moitos cofactores orgánicos son vitaminas ou derivados delas. Moitos conteñen o nucleótido AMP como parte da súa estrutura, o que pode indicar unha orixe evolutiva común como parte de ribozimas nun primitivo "mundo de ARN", tal como propoñen algunhas teorías sobre a orixe da vida. Suxeriuse que a parte formada polo AMP funcionaría como unha especie de "asa" coa que o encima "agarraría" ao coencima para movelo entre diferentes centros catalíticos.

EDTA

EDTA (do inglés Ethylenediamine tetraacetic acid) ácido etilendiaminotetraacético é un composto orgánico que actúa coma axente quelante, formando complexos moi estábeis con diversos ións metálicos. Entre eles o magnesio e o calcio, en valores de pH por riba de 7 e manganeso, ferro(II), ferro(III), zinc, cobalto, cobre(II), chumbo e níquel en valores de pH por baixo de 7..

O EDTA é un ácido que actúa como ligante hexadentado, ou sexa, pode complexar o ión metálico a través de seis posicións de coordinación: a través de catro anións carboxilato (-COO-), despois da saída dos 4H+ dos grupos carboxílicos, e tamén a través dos dous N.

Geoffrey Wilkinson

Geoffrey Wilkinson, nado o 14 de xullo de 1921 en Todmorden, Inglaterra e finado o 26 de setembro de 1996 en Londres, foi un químico e profesor universitario inglés galardoado co Premio Nobel de Química do ano 1973.

Ión

Un ión consiste nun átomo ou grupo de átomos dotados de carga eléctrica. Un átomo ou unha molécula, de por si electricamente neutros, transfórmanse en ións cando gañan ou perden electróns. O proceso polo que un átomo ou unha molécula se transforman en ións recibe o nome xenérico de ionización. Ó proceso polo que os ións e os electróns se unen para formar átomos ou moléculas, especies electricamente neutras, recibe o nome de recombinación.

Os ións cargados negativamente, producidos pola ganancia de electróns, reciben o nome de anións e os cargados positivamente, consecuencia dunha perda de electróns, reciben o nome de catións.

Os ións represéntanse da mesma forma que os átomos ou moléculas, pero coa presenza dun expoñente que indica a carga eléctrica neta. Fe3+; OH− representan o ión ferro (III) e o ión hidróxido.

Katanga

Katanga é a provincia máis meridional da República Democrática do Congo. A súa capital rexional é Lubumbashi (anteriormente, Elizabethville). Ocupa unha superficie de 518.000 km² e conta cunha poboación aproximada de 4'1 millóns de habitantes. As actividades gandeiras concéntranse na Meseta de Katanga, en tanto que a parte máis oriental da provincia é unha importante zona mineira provedora de cobalto, cobre, estaño, radio, uranio e diamantes.

Magnetismo

O magnetismo é unha propiedade física relacionada cos campos magnéticos, así como as interaccións entre imáns naturais, é un fenómeno consistente na atracción e repulsión de forzas saídas de obxectos, que se atraen ou repelen. Hai algúns materiais que presentan propiedades magnéticas detectables como o níquel, o ferro, o cobalto e as súas aliaxes. Con todo, todos os materiais son influídos, de maior ou menor xeito, pola presenza dun campo magnético.

Ata o século XIX foi considerado como unha parte independente da física, limitándose nese tempo a analizar e experimentar coas interaccións entre imáns. Unha aplicación moi importante deste fenómeno, dado que a Terra funciona tamén como un imán, foi o compás, que non é mais que un imán que se orienta debido ó campo magnético da Terra.

O magnetismo tamén ten outras manifestacións físicas, particularmente como un dos dous compoñentes da radiación electromagnética, como por exemplo, a luz.

Magnetostática

A magnetostática é o estudo de todos os fenómenos físicos nos que interveñen campos magnéticos constantes no tempo.

A magnetostática abarca desde a atracción que exercen os imáns e os electroimáns sobre os metais ferromagnéticos, como o ferro, até os campos magnéticos creados por correntes eléctricas estacionarias. De feito ambos os fenómenos están estreitamente relacionados, xa que as correntes eléctricas crean un campo magnético proporcional á intesidade de corrente e que diminúe coa distancia.

Ademais todo corpo que entra nun campo magnético toma unha imantación que depende da súa natureza, e que xeralmente perde ao retirarse dese campo; algúns aceiros conservan parte do magnetismo inducido ou magnetismo remanente.

Hai corpos paramagnéticos que son atraídos polos imáns (ferro, níquel, cobalto etc.) e corpos diamagnéticos, que son repelidos por eles.

Materia prima

Unha materia prima ou primeira materia é unha materia utilizada pola industria para crear un produto que o ser humano desexa. Frecuentemente o termo é usado para denotar materiais que veñen da natureza e aínda están nun estado de transformación mínima.

Debido á división do traballo e á crecente especialización das diferentes industrias, frecuentemente os produtos dunhas serven de materia prima a outras, de modo que o habitual é que antes de construír ou fabricar definitivamente un ben de consumo, as materias primas transfórmanse nun primeiro paso en produtos semielaborados ou semiacabados.

Mineral (nutriente)

No contexto da nutrición, un mineral é un elemento químico requirido polos organismos como un nutriente esencial para realizar as funcións necesarias para a vida. Porén, os catro elementos estruturais principais no corpo humano por peso (osíxeno, hidróxeno, carbono e nitróxeno), polo xeral non se inclúen nas listas dos principais nutrientes minerais (o nitróxeno considérase un "mineral" para as plantas, xa que a miúdo inclúese en fertilizantes). Estes catro elementos compoñen aproximadamente o 96% do peso do corpo humano, e os minerais principais (macrominerais) e os minerais menores (tamén chamados elementos traza) compoñen o resto.

Os minerais, como elementos, non poden ser sintetizados bioquímicamente por organismos vivos. As plantas obteñen minerais do chan. A maioría dos minerais nunha dieta humana proveñen de comer plantas e animais ou de beber auga. Como grupo, os minerais son un dos catro grupos de nutrientes esenciais, sendo os outros as vitaminas, os ácidos graxos esenciais e aminoácidos esenciais. Os cinco minerais principais no corpo humano son calcio, fósforo, potasio, sodio e magnesio. Todos os elementos restantes nun corpo humano chámanse "elementos traza". Os oligoelementos que teñen unha función bioquímica específica no corpo humano son xofre, ferro, cloro, cobalto, cobre, cinc, manganeso, molibdeno, iodo e selenio.

Número atómico

O número atómico é o número enteiro positivo que designa o número de protóns que hai no núcleo dun átomo. Represéntase coa letra Z. Este número é característico de cada elemento químico e representa unha propiedade fundamental do átomo: a súa carga nuclear.

Nun átomo eléctricamente neutro (sen carga eléctrica neta), o número de electróns é igual ao de protóns. Así, o número atómico indica asemade o número de electróns dun átomo e define a súa configuración electrónica.

Pigmento

Un pigmento é un material que cambia a cor da luz que reflicte como resultado da absorción selectiva de certas lonxitudes de onda da luz. Este proceso físico é diferente da fluorescencia, a fosforescencia e outras formas de luminescencia, nas cales o propio material emite luz. Moitos materiais absorben selectivamente luces de certas lonxitudes de onda.

Os pigmentos biolóxicos son substancias endóxenas que producen cor nas células de forma natural, como a melanina e lipofuscina nos animais ou as clorofilas e antocianinas nas plantas.

Os materiais que os seres humanos elixiron e produciron para ser utilizados como pigmentos polo xeral teñen propiedades especiais que os volven ideais para darlle cor a outros materiais. Un pigmento debe ter unha alta forza tinguidora relativa aos materiais que colorea. Ademais debe ser estable en forma sólida a temperatura ambiente.

Os pigmentos son utilizados para tinguir pintura, tinta, plástico, téxtiles, cosméticos, alimentos e outros produtos. A maioría dos pigmentos utilizados na manufactura e nas artes visuais son colorantes secos, usualmente en forma de po fino. Este po engádese a un vehículo ou matriz, un material relativamente neutro ou incoloro que actúa como adhesivo. Para aplicacións industriais e artísticas, a permanencia e a estabilidade son propiedades desexadas. Os pigmentos que non son permanentes chámanse fuxitivos. Os pigmentos fuxitivos esváense co tempo, ou coa exposición á luz, mentres que outros acaban por ennegrecer.

Xeralmente, faise distinción entre pigmento, que é insoluble no vehículo (formando unha suspensión), e tinguidura ou tintura, a cal ou é un líquido ou é soluble no vehículo (formando unha solución). Un colorante pode ser un pigmento ou unha tinguidura dependendo do vehículo no que se usa. Nalgúns casos, un pigmento pode fabricarse a partir dunha tinguidura precipitando unha tinguidura soluble cun sal metálico.

Os pigmentos foron utilizados desde tempos prehistóricos, e foron fundamentais nas artes visuais ao longo da Historia. Os principais pigmentos naturais utilizados son de orixe mineral ou biolóxica. A necesidade de conseguir pigmentos menos custosos dada a escaseza dalgunhas cores, como o azul, propiciou a aparición dos pigmentos sintéticos.

Vidreira

As vidreiras son elementos arquitectónicos constituídos por anacos de vidro, xeralmente de cores, combinados para formar deseños.

Outras linguas

This page is based on a Wikipedia article written by authors (here).
Text is available under the CC BY-SA 3.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.