Elemento químico · metal de transición
Cobalto
Usado en imanes, baterías y pigmentos azules intensos.
Propiedades rápidas
- Nº atómico
- 27
- Peso atómico
- 58.933
- Grupo
- 9
- Periodo
- 4
- Estado
- sólido
- Bloque
- D
- Valencia
- +2
- Tipo
- metal de transición
Qué es el cobalto
El cobalto (Co) es el elemento número 27, un metal de transición de tono gris azulado que la humanidad lleva usando más de 4.000 años por un motivo muy concreto: sus compuestos tiñen el vidrio y la cerámica de un azul intenso e inalterable, el célebre «azul cobalto». Hoy su demanda la dispara otra aplicación muy distinta: es un componente clave de los cátodos de las baterías de ion-litio de móviles y coches eléctricos. En el organismo es el átomo central de la vitamina B12, sin la cual no se forman los glóbulos rojos. Su nombre viene del alemán Kobold, «duende», por los problemas que daba su mineral a los mineros medievales.
Para qué sirve el cobalto
Baterías recargables
El cobalto se utiliza en las baterías de iones de litio, que alimentan dispositivos electrónicos como móviles y ordenadores portátiles. Su capacidad para mejorar la estabilidad y la densidad energética lo hace indispensable en esta tecnología.
Pigmentos y tintes
El cobalto es famoso por su uso en pigmentos azules, como el azul cobalto, que se emplea en la cerámica, vidrio y pintura, proporcionando un color vibrante y duradero.
Superaleaciones
Las superaleaciones de cobalto son cruciales en la fabricación de motores a reacción y turbinas de gas, gracias a su resistencia a altas temperaturas y corrosión.
Medicina
El cobalto es un componente esencial de la vitamina B12, necesaria para la producción de glóbulos rojos y el mantenimiento del sistema nervioso en los seres humanos.
Catalizadores industriales
Se utiliza en catalizadores para procesos químicos como la síntesis de amoníaco y en la industria petroquímica para mejorar la eficiencia de las reacciones.
Datos del cobalto
- Número atómico (Z)
- 27
- Masa atómica
- 58,933 u
- Punto de fusión
- 1495 °C
- Punto de ebullición
- 2927 °C
- Densidad
- 8,90 g/cm³
- Electronegatividad (Pauling)
- 1,88
- Radio atómico
- 125 pm
- Energía de 1ª ionización
- 760,4 kJ/mol
- Afinidad electrónica
- 63,7 kJ/mol
- Dureza (Mohs)
- 5
- Estructura cristalina
- hexagonal compacta (α-Co, < 422 °C); FCC (β-Co, > 422 °C)
- Color / aspecto
- blanco-azulado brillante con tinte gris
- Origen del nombre
- del alemán «Kobold» (gnomo, duendecillo de las minas), por las dificultades de fundición
- Descubrimiento
- 1735 · Georg Brandt (Suecia)
Propiedades del cobalto
Propiedades físicas
El cobalto es un metal de color plateado con un ligero tinte azulado. Tiene una densidad de aproximadamente 8.9 g/cm³. Su punto de fusión es de 1,495 °C y el de ebullición es de 2,927 °C. Es un buen conductor de electricidad y calor, y es ferromagnético, lo que significa que puede ser magnetizado.
Propiedades químicas
El cobalto es moderadamente reactivo. Forma compuestos con oxígeno, azufre y halógenos. Sus estados de oxidación más comunes son +2 y +3. Aunque es esencial en pequeñas cantidades, puede ser tóxico en dosis elevadas. Es resistente a la corrosión y se disuelve lentamente en ácidos.
Configuración electrónica
La configuración electrónica abreviada del cobalto es:
[Ar] 3d⁷ 4s²
En notación desarrollada completa:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁷ 4s²
El cobalto distribuye sus 27 electrones siguiendo las reglas de Aufbau, Hund y el principio de exclusión de Pauli. Los electrones del último nivel energético (los electrones de valencia) son los responsables de las propiedades químicas del elemento.
Estados de oxidación y valencias del cobalto
| Estado | Ejemplo(s) | Frecuencia |
|---|---|---|
| +2 | CoO, CoCl₂·6 H₂O (rosa), Co(NO₃)₂ (Co²⁺ rosa-rojo) | principal |
| +3 | Co₂O₃, Co(NH₃)₆³⁺ (cobalticianuros, complejos) | común |
Si lo que necesitas es formular, en la página de las valencias del cobalto está cada estado de oxidación con su ejemplo resuelto , la nomenclatura de cada uno y de dónde sale a partir de la configuración electrónica.
Historia del cobalto
El cobalto fue aislado por primera vez por el químico sueco Georg Brandt en 1735. Brandt descubrió que era responsable del color azul en el vidrio, diferenciándolo del bismuto. Su nombre proviene del término alemán 'kobalt', usado por los mineros para describir minerales que contenían metales que dificultaban la extracción de plata y eran tóxicos. Este descubrimiento ayudó a entender mejor las propiedades de los metales y su impacto en la minería.
Compuestos habituales
| Fórmula | Nombre | Descripción |
|---|---|---|
| CoO | Óxido de cobalto(II) | Utilizado en la fabricación de vidrios y cerámicas de color azul. |
| CoCl2 | Cloruro de cobalto(II) | Emplea en la industria como indicador de humedad. |
| Co(NO3)2 | Nitrato de cobalto(II) | Usado en la preparación de pigmentos y en galvanoplastia. |
Dónde se encuentra el cobalto
El cobalto se encuentra en la corteza terrestre principalmente en minerales como la cobaltita y la esmaltina. También se halla en depósitos de níquel y cobre. En el universo, es más abundante en estrellas y meteoritos. Aunque no es común en la corteza terrestre, su extracción se realiza principalmente en países como la República Democrática del Congo y Canadá.
Isótopos del cobalto
| Isótopo | Masa | Abundancia | Vida media |
|---|---|---|---|
| Co-59 | 58,93319 u | 100 % | estable |
| Co-60 | 59,93382 u | — | 5,2714 años |
| Co-57 | 56,93629 u | — | 271,7 días |
Curiosidades sobre el cobalto
-
El cobalto es uno de los tres metales ferromagnéticos a temperatura ambiente, junto con el hierro y el níquel.
-
En la Edad Media, los alquimistas usaban compuestos de cobalto para crear vidrios y esmaltes de color azul brillante.
-
El cobalto-60, un isótopo radiactivo, se utiliza en radioterapia para tratar ciertos tipos de cáncer debido a su capacidad para emitir radiación gamma.
El cobalto en la tabla periódica
- Tipo: metal de transición.
- Grupo: grupo 9 (metales de transición).
- Periodo: 4.
- Bloque: D (el último electrón se aloja en un orbital de tipo d).
- Valencia principal: +2.
Compara con el resto de metales de transición o con los elementos del periodo 4.