कोबाल्ट हाइड्रोक्साइड: संरचना, गुण और उपयोग - रसायन विज्ञान - 2025

कोबाल्ट हीड्राकसीड सभी यौगिकों जहां कोबाल्ट धनायन और ऋणायन ओह शामिल के लिए सामान्य नाम है ^- । सभी प्रकृति में अकार्बनिक हैं, और रासायनिक सूत्र सह (OH) _{n है}, जहां n कोबाल्ट धातु केंद्र की वैलेंस या सकारात्मक चार्ज के बराबर है।

जैसा कि कोबाल्ट आधा-पूर्ण परमाणु कक्षाओं के साथ एक संक्रमण धातु है, कुछ इलेक्ट्रॉनिक तंत्र द्वारा इसकी हाइड्रॉक्साइड सह-ओ इंटरैक्शन के कारण तीव्र रंगों को दर्शाते हैं। ये रंग, साथ ही संरचनाओं, उनके आरोप पर और ऋणात्मक प्रजातियों पर कि ओह साथ प्रतिस्पर्धा बहुत निर्भर कर रहे हैं ^- ।

स्रोत: केमिकल द्वारा, विकिमीडिया कॉमन्स से

रंग और संरचनाएं Co (OH) ₂, Co (OH) ₃ या CoO (OH) के लिए समान नहीं हैं। इन सभी यौगिकों के पीछे रसायन विज्ञान उत्प्रेरक के लिए लागू सामग्रियों के संश्लेषण में जाता है।

दूसरी ओर, हालांकि वे जटिल हो सकते हैं, उनमें से एक बड़े हिस्से का गठन एक बुनियादी वातावरण से शुरू होता है; के रूप में मजबूत आधार NaOH द्वारा आपूर्ति की। इसलिए, विभिन्न रासायनिक स्थितियां कोबाल्ट या ऑक्सीजन को ऑक्सीकरण कर सकती हैं।

रासायनिक संरचना

कोबाल्ट हाइड्रोक्साइड की संरचनाएं क्या हैं? इसका सामान्य सूत्र Co (OH) _n की व्याख्या आयनिक रूप से निम्न प्रकार से की जाती है: कई सह ^{n + के} कब्जे वाले एक क्रिस्टल जाली में, OH आयनों की मात्रा n होगी ^{- जो} उनके साथ विद्युत रूप से संपर्क करते हैं। इस प्रकार, Co (OH) _{2 के} लिए दो OH होंगे ^- प्रत्येक Co ²⁺ केशन के लिए ।

लेकिन यह अनुमान लगाने के लिए पर्याप्त नहीं है कि ये आयन किस क्रिस्टलीय प्रणाली को अपनाएंगे। कूपलम्बिक बलों के तर्क से, सह ³⁺ अधिक तीव्रता के साथ OH को आकर्षित करता है ^- सह ²⁺ की तुलना में ।

यह तथ्य दूरियों या सीओ-ओएच बांड (यहां तक ​​कि इसके उच्च आयनिक चरित्र के साथ) को छोटा करने का कारण बनता है। इसके अलावा, क्योंकि बातचीत मजबूत होती है, Co ³⁺ की बाहरी परतों में इलेक्ट्रॉनों को एक ऊर्जावान परिवर्तन से गुजरना पड़ता है जो उन्हें अलग-अलग तरंग दैर्ध्य (ठोस अंधेरे) के साथ फोटोन को अवशोषित करने के लिए मजबूर करता है।

हालांकि, यह दृष्टिकोण संरचना के आधार पर उनके रंगों के परिवर्तन की घटना को स्पष्ट करने के लिए अपर्याप्त है।

कोबाल्ट ऑक्सीहाइड्रॉक्साइड के लिए भी यही सच है। इसका सूत्र CoO · OH की व्याख्या एक ऑक्साइड आयन, O ^2–, और OH ^{- के} सह- अंतःक्रिया सह ³⁺ संकेतन के रूप में की जाती है । यह यौगिक मिश्रित कोबाल्ट ऑक्साइड को संश्लेषित करने के लिए आधार का प्रतिनिधित्व करता है: सह ₃ ओ ₄ ।

सहसंयोजक

कोबाल्ट हाइड्रॉक्साइड भी अलग-अलग अणुओं के रूप में कम सटीक रूप से देखे जा सकते हैं। Co (OH) ₂ को फिर एक रेखीय OH - Co - OH अणु के रूप में और Co (OH) ₃ को एक समतल त्रिभुज के रूप में तैयार किया जा सकता है ।

सीओओ (ओएच) के संबंध में, इस दृष्टिकोण से इसका अणु ओ = सह - ओह के रूप में तैयार किया जाएगा। O ^2– एनीयन कोबाल्ट परमाणु के साथ एक डबल बॉन्ड बनाता है, और ओएच के साथ एक और एकल बॉन्ड ^- ।

हालांकि, इन अणुओं के बीच बातचीत इन हाइड्रॉक्साइड की जटिल संरचनाओं को "बांह" करने के लिए पर्याप्त मजबूत नहीं है। उदाहरण के लिए, सीओ (ओएच) ₂ दो बहुलक संरचनाएं बना सकता है: अल्फा और बीटा।

दोनों लामिना हैं, लेकिन इकाइयों के अलग-अलग आदेशों के साथ, और वे छोटे आयनों को रोकने में भी सक्षम हैं, जैसे सीओ ₃ ^2–, उनकी परतों के बीच; जो कोबाल्ट हाइड्रॉक्साइड से नई सामग्री के डिजाइन के लिए बहुत रुचि है।

समन्वय इकाइयाँ

कोबाल्ट केंद्रों के आसपास एक समन्वय ऑक्टाहेड्रन पर विचार करके पॉलिमर संरचनाओं को बेहतर ढंग से समझाया जा सकता है। Co (OH) _{2 के लिए}, क्योंकि इसमें दो OH आयन हैं ^- Co ^{2+ के} साथ बातचीत करते हुए, यह ऑक्टाहेड्रॉन को पूरा करने के लिए चार पानी के अणुओं (यदि जलीय NaOH का उपयोग किया जाता है) की आवश्यकता होती है।

इस प्रकार, सह (OH) ₂ वास्तव में Co (H ₂ O) ₄ (OH) _{2 है} । इस ऑक्टाहेड्रॉन को पॉलिमर बनाने के लिए इसे ऑक्सीजन पुलों से जोड़ने की जरूरत है: (OH) (H ₂ O) ₄ Co - O - Co (H ₂ O) ₄ (OH)। सीओओ (ओएच) के मामले के लिए संरचनात्मक जटिलता बढ़ जाती है, और सीओ (ओएच) _{3 के} लिए और भी अधिक ।

गुण

कोबाल्ट (II) हाइड्रॉक्साइड

-फार्मूला: सह (ओएच) ₂ ।

-मूल द्रव्यमान: 92.948 ग्राम / मोल।

-आवेदन: गुलाबी-लाल पाउडर या लाल पाउडर। सूत्र α-Co (OH) ₂ का एक अस्थिर नीला रूप है

-सामान्यता: 3,597 ग्राम / सेमी ³ ।

-पानी में चिकनाई: 3.2 mg / l (थोड़ा घुलनशील)।

-अम्ल और अमोनिया में घुलनशील। पतला क्षार में अघुलनशील।

-Melting बिंदु: 168º सी।

-सक्रियता: वायु के प्रति संवेदनशील।

-स्थिरता: यह स्थिर है।

कोबाल्ट (III) हाइड्रॉक्साइड

-फार्मूला: सह (ओएच) ₃

-मॉलीक्यूलर मास: 112.98 ग्राम / मोल।

-प्रदर्शन: दो रूप। एक स्थिर काला-भूरा आकार और एक अस्थिर गहरे हरे रंग की आकृति जिसमें अंधेरा होने की प्रवृत्ति होती है।

उत्पादन

कोबाल्ट (II) नाइट्रेट के एक घोल में पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के अलावा ब्लू-वायलेट की उपस्थिति के परिणामस्वरूप, जो गर्म होने पर सह (OH) ₂ हो जाता है, यानी कोबाल्ट (II) हाइड्रेटाइड)।

सह (ओएच) ₂ अवक्षेपित होता है जब एक क्षारीय धातु हाइड्रॉक्साइड को सह ²⁺ नमक के जलीय घोल में जोड़ा जाता है।

Co ²⁺ + 2 NaOH => Co (OH) ₂ + 2 Na ⁺

अनुप्रयोग

-यह तेल शोधन और पेट्रोकेमिकल उद्योग में उपयोग के लिए उत्प्रेरक के उत्पादन में उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, सह (OH) ₂ कोबाल्ट लवण की तैयारी में _{उपयोग किया जाता} है।

-कोबाल्ट (II) हाइड्रॉक्साइड का उपयोग पेंट ड्रायर के निर्माण और बैटरी इलेक्ट्रोड के निर्माण में किया जाता है।

नैनोमटेरियल्स का संश्लेषण

-कोबाल्ट हाइड्रॉक्साइड्स नैनोमेट्रिक्स के संश्लेषण के लिए कच्चे माल हैं जो उपन्यास संरचनाओं के साथ हैं। उदाहरण के लिए, इस परिसर के सह (OH) से ₂ नैनोकॉपी डिजाइन किए गए हैं, जो एक बड़े सतह क्षेत्र के साथ ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में भाग लेते हैं। ये नैनोकॉल्स छिद्रपूर्ण निकल या क्रिस्टलीय कार्बन इलेक्ट्रोड पर लगाए जाते हैं।

-इनकी परतों में कार्बोनेट सैंडविच के साथ कार्बोनेट हाइड्रॉक्साइड नैनोबार को लागू करने की मांग की गई है। उनमें, सीओ ^{2+ से} लेकर ³⁺ तक की ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रिया का ^{उपयोग किया जाता है}, जो संभावित विद्युत रासायनिक अनुप्रयोगों के साथ एक सामग्री साबित होती है।

-Studies संश्लेषित और विशेषता है, कम तापमान पर इसी हाइड्रॉक्साइड के ऑक्सीकरण से, माइक्रोस्कोपी तकनीक के माध्यम से, मिश्रित कोबाल्ट ऑक्साइड और ऑक्सीहाइड्रोक्साइड के नैनोडिस्क।

नैनोमीटर तराजू पर संरचनाओं के साथ कोबाल्ट हाइड्रॉक्साइड के बार्स, डिस्क और फ्लेक्स, उत्प्रेरक की दुनिया में सुधार के दरवाजे खोलते हैं, और, इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री से संबंधित सभी अनुप्रयोगों और आधुनिक उपकरणों में विद्युत ऊर्जा के अधिकतम उपयोग के लिए भी।

संदर्भ

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