Cobalto
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| General | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Nombre, sÃmbolo, número | cobalto, Co, 27 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Serie quÃmica | metal de transición | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Grupo, periodo, bloque | 9 , 4, d | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Densidad, dureza Mohs | 8.900 kg/m3, 5.0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Apariencia | metálico con tinte gris |
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| Propiedades atómicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Masa atómica | 58,933200 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio medio†| 135 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio atómico calculado | 152 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio covalente | 126 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio de Van der Waals | Sin datos pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Configuración electrónica | [Ar]3d74s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estados de oxidación (Óxido) | 2,3 (anfótero) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estructura cristalina | Hexagonal | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propiedades fÃsicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estado de la materia | Sólido (ferromagnético) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto de fusión | 1768 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto de ebullición | 3200 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| EntalpÃa de vaporización | 376,5 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| EntalpÃa de fusión | 16,19 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Presión de vapor | 175 Pa a 1768 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Velocidad del sonido | 4720 m/s a 293,15 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Información diversa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electronegatividad | 1,88 (Pauling) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Calor especÃfico | 420 J/(kg*K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conductividad eléctrica | 17,2 106 m-1·Ω-1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conductividad térmica | 100 W/(m*K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1° potencial de ionización | 760,4 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2° potencial de ionización | 1648 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3° potencial de ionización | 3232 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4° potencial de ionización | 4950 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isótopos más estables | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Valores en el SI y en condiciones normales (0 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario. †Calculado a partir de distintas longitudes de enlace covalente, metálico o iónico. |
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El cobalto (del alemán kobalt, voz derivada de kobold, término utilizado por los mineros de Sajonia en la Edad Media para describir al mineral del cual se obtiene) es un elemento quÃmico de número atómico 27 y sÃmbolo Co situado en el grupo 9 de la tabla periódica de los elementos.
Tabla de contenidos |
[editar] EtimologÃa
Se le denominaba kobold en la Edad Media por los mineros que consideraban este metal sin valor y tenÃan la creencia de que un duende (un kobold) lo ponÃa en sustitución de la plata que habÃa robado.[1] En el diccionario castellano del siglo XVIII aparece como cobalt.
[editar] CaracterÃsticas principales
El cobalto es un metal duro, ferromagnético, de color blanco azulado. Su temperatura de Curie es de 1388 K. Normalmente se encuentra junto con nÃquel, y ambos suelen formar parte de los meteoritos de hierro. Es un elemento quÃmico esencial para los mamÃferos en pequeñas cantidades. El Co-60, un radioisótopo de cobalto, es un importante trazador y agente en el tratamiento del cáncer.
El cobalto metálico está comúnmente constituido de una mezcla de dos formas alotrópicas con estructuras cristalinas hexagonal y cúbica centrada en las caras siendo la temperatura de transición entre ambas de 722 K.
Presenta estados de oxidación bajos. Los compuestos en los que el cobalto tiene un estado de oxidación de +4 son poco comunes. El estado de oxidación +2 es muy frecuente, asà como el +3. También existen complejos importantes con el estado de oxidación +1.
[editar] Aplicaciones
- Aleaciones entre las que cabe señalar superaleaciones usadas en turbinas de gas de aviación, aleaciones resistentes a la corrosión, aceros rápidos, y carburos cementados y herramientas de diamante. Herramientas de corte en procesos de fabricación para fresadoras.
- Imanes (Alnico) y cintas magnéticas.
- Catálisis del petróleo e industria quÃmica.
- Recubrimientos metálicos por deposición electrolÃtica por su aspecto, dureza y resistencia a la oxidación.
- Secante para pinturas, barnices y tintas.
- Recubrimiento base de esmaltes vitrificados.
- Pigmentos (cobalto azul y cobalto verde).
- Electrodos de baterÃas eléctricas
- Cables de acero de neumáticos.
- El Co-60 se usa como fuente de radiación gamma en radioterapia, esterilización de alimentos (pasteurización frÃa) y radiografÃa industrial para el control de calidad de metales (detección de grietas).
[editar] Papel biológico
El cobalto en pequeñas cantidades es esencial para numerosos organismos, incluidos los humanos. La presencia de cantidades entre 0,13 y 0,30 ppm en el suelo mejora ostensiblemente la salud de los animales de pastoreo. El cobalto es un componente central de la vitamina B12 (cianocobalamina)
[editar] Historia
El elemento fue descubierto por George Brandt. La fecha del descubrimiento varÃa en las diversas fuentes entre 1730 y 1737. Brandt fue capaz de demostrar que el cobalto era el responsable del color azul del vidrio que previamente se atribuÃa al bismuto.
Su nombre proviene del alemán kobalt o kobold, espÃritu maligno, llamado asà por los mineros por su toxicidad y los problemas que ocasionaba ya que al igual que el nÃquel contaminaba y degradaba los elementos que se deseaba extraer.
Durante el siglo XIX, entre el 70 y 80% de la producción mundial de cobalto se obtenÃa en la fábrica noruega Blaafarveværket del industrial prusiano Benjamin Wegner.
En 1938 John Livingood y Glenn Seaborg descubrieron el cobalto-60. La primera máquina de radioterapia, bomba de cobalto, construida en Canadá por un equipo liderado por Ivan Smith y Roy Errington se utilizó en un paciente el 27 de octubre de 1951; el equipo se encuentra actualmente expuesto en el Saskatoon Cancer Centre, en la ciudad de Saskatoon (Saskatchewan).
[editar] Compuestos
Debido a los varios estados de oxidación que presenta, existe un abundante número de compuestos de cobalto. Los óxidos CoO (temperatura de Néel 291 K) y Co3O4 (temperatura de Néel 40 K) son ambos antiferromagnéticos a baja temperatura.
[editar] Isótopos
El cobalto natural solo tiene un isótopo estable, el Co-59. Se han caracterizado 22 radioisótopos siendo los más estables el Co-60, el Co-57 y el Co-56 con periodos de semidesintegración de 5,2714 años, 271,79 dÃas y 70,86 dÃas respectivamente. Los demás isótopos radiactivos tiene periodos de semidesintegración inferiores a 18 horas y la mayorÃa menores de 1 segundo. El cobalto presenta además cuatro metaestados, todos ellos con periodos de semidesintegración menores de 15 minutos.
La masa atómica de los isótopos del cobalto oscila entre 50 uma (Co-50) y 73 uma (Co-73). Los isótopos más ligeros que el estable (Co-59) se desintegran principalmente por captura electrónica originando isótopos de hierro, mientras que los más pesados que el isótopo estable se desintegran por emisión beta dando lugar a isótopos de nÃquel.
El cobalto-60 se usa en radioterapia en sustitución del radio por su menor precio (y considerando que el radio se desintegra en radon que es un elemento radiactivo y se presenta en forma de gas, por lo que es difÃcil encapsularlo para evitar contaminación radiactiva). Produce dos rayos gamma con energÃas de 1,17 MeV y 1,33 MeV y al ser la fuente empleada de unos dos centÃmetros de radio provoca la aparición de zonas de penumbra dispersando la radiación en torno a la dirección de radiación. El metal tiende a producir un polvo muy fino que dificulta la protección frente a la radiación. La fuente de Co-60 tiene una vida útil de aproximadamente 5 años, pero superado ese tiempo sigue siendo muy radiactivo, por lo que estas fuentes han perdido, en cierta medida, su popularidad en occidente.
[editar] Precauciones
El cobalto metálico en polvo finamente dividido es inflamable. Los compuestos de cobalto en general deben manipularse con precaución por la ligera toxicidad del metal.
El Co-60 es radiactivo y la exposición a su radiación puede provocar cáncer. La ingestión de Co-60 conlleva la acumulación de alguna cantidad en los tejidos, cantidad que se elimina muy lentamente. En una eventual confrontación nuclear, la emisión de neutrones convertirÃa el hierro en Co-60 multiplicando los efectos de la radiación tras la explosión y prolongando en el tiempo los efectos de la contaminación radioactiva; con este propósito se diseñan algunas armas nucleares denominadas bombas sucias (del inglés dirty bomb). En ausencia de guerra nuclear, el riesgo proviene de la inadecuada manipulación o mantenimiento de las unidades de radioterapia.
[editar] Véase también
[editar] Referencias
- ↑ Breve diccionario etimológico de la lengua castellana, Joan Corominas, Madrid, Gredos, 1961.
[editar] Enlaces externos
Commons alberga contenido multimedia sobre Cobalto.Commons- ATSDR en Español - ToxFAQs™: cobalto
- Enciclopedia Libre - Cobalto
- EnvironmentalChemistry.com - Cobalto
- Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo de España: Ficha internacional de seguridad quÃmica del cobalto.
- Los Alamos National Laboratory - Cobalto
- WebElements.com - Cobalto
