Кобальт (Co): степень окисления, валентность, строение атома

Кобальт Co — переходный металл, № 27. Степени окисления: +2, +3; валентность II, III. Электронная формула [Ar]3d⁷4s², электроны по уровням: 2, 8, 15, 2. M = 59 г/моль.

Карточка элемента: Кобальт (Co)
ЧтоЗначение
Степень окисления+2, +3высшая +3, низшая 0 подробнее
ВалентностьII, IIIпеременная подробнее
Электронная формула1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²кратко [Ar]3d⁷4s² подробнее
Строение атома+27: 27 p⁺, 32 n⁰, 27 e⁻уровни 2, 8, 15, 2 подробнее
Молярная масса59 г/мольточнее 58,93 подробнее
Положение4-й период, VIIIБ группа, d-элемент
Характеристикапереходный металл подробнее
ЭО по Полингу1,88 таблица ЭО
Схема строения атома: кобальта Ядро с зарядом +27: 27 протонов и 32 нейтронов. Электроны по уровням: 2, 8, 15, 2. 2 8 15 2 +27
Схема атома: ядро +27, электроны по уровням 2, 8, 15, 2

Обновлено · Химия · Редакция НейроМиши

Какая степень окисления у кобальта?

Высшая степень окисления кобальта — +3, низшая — 0 (в простом веществе). Характерные значения: +2, +3.

У кобальта две главные степени окисления: +2 устойчива в простых солях, +3 — в комплексных соединениях; простые соли кобальта(III) — сильные окислители.

Степени окисления кобальта с примерами соединений
Степень окисленияПримеры соединений
+2CoO, CoCl2, CoSO4, Co(OH)2
+3Co(OH)3, CoF3, Na3[Co(NO2)6]

Задание 3 ЕГЭ: степень окисления и валентность

Какая валентность у кобальта?

Валентность кобальта — II, III (переменная).

Валентность кобальта с примерами соединений
ВалентностьПримеры соединений
IICoO, CoCl2
IIICo(OH)3, CoF3

Таблица валентности всех элементов

Строение атома кобальта

Порядковый номер кобальта — 27, поэтому заряд ядра +27: в ядре 27 протонов и 32 нейтрона (у самого распространённого изотопа ⁵⁹Co, массовое число 59).

Вокруг ядра — 27 электронов на четырёх энергетических уровнях: 2, 8, 15, 2. Число уровней равно номеру периода.

Внешний уровень — 4-й, на нём 2 электрона; валентные электроны — 3d⁷4s². Неспаренных электронов в основном состоянии — 3.

Схема: +27 Co )2 )8 )15 )2

Задание 1 ЕГЭ: строение атома

Электронная формула кобальта

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²

Сокращённо, через остов благородного газа: [Ar]3d⁷4s². В порядке заполнения подуровней: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁷.

3d⁷ 4s²
Электронно-графическая формула внешних подуровней: ячейка — орбиталь, стрелка — электрон; неспаренных электронов — 3.
  • Co²⁺ (25 электронов) [Ar]3d⁷
  • Co³⁺ (24 электрона) [Ar]3d⁶

Характеристика кобальта

По плану: положение в таблице → строение атома → свойства → соединения.

Кобальт — элемент № 27, 4-й период, VIIIБ группа (побочная подгруппа VIII группы в короткой форме), переходный металл.

Электроны по уровням 2, 8, 15, 2; валентные электроны 3d⁷4s².

Кобальт менее активен, чем железо: на воздухе устойчив, медленно растворяется в разбавленных кислотах с образованием солей кобальта(II).

Кобальт входит в витамин B12; его сплавы жаропрочны и идут на магниты и лопатки турбин, а соединения кобальта окрашивают стекло и керамику в синий цвет («кобальтовое стекло»).

Простое вещество — твёрдый серебристый металл с голубоватым оттенком; как железо и никель, кобальт притягивается магнитом.

Важнейшие соединения кобальта и их молярные массы
ФормулаЧто этоM, г/моль
CoCl2хлорид кобальта(II): безводный синий, гидрат розовый130
CoOоксид кобальта(II)75
Co(OH)2гидроксид кобальта(II)93
LiCoO2кобальтат лития — катод литий-ионных аккумуляторов98

Молярная масса кобальта

M(Co) = 59 г/моль

Молярная масса элемента численно равна его относительной атомной массе Ar. В расчётах ЕГЭ её берут округлённой до целого: 59 г/моль. Точное значение по IUPAC — 58,93 г/моль.

Посчитать молярную массу соединения кобальта в калькуляторе

Вопросы и ответы

Почему хлорид кобальта меняет цвет?

Безводный CoCl2 синий, а кристаллогидрат CoCl2·6H2O розовый: молекулы воды меняют окружение иона кобальта. Поэтому бумажка с хлоридом кобальта служит индикатором влажности, а силикагель с ним синий, пока сухой.

Где кобальт в организме?

В витамине B12 (кобаламине): ион кобальта стоит в центре его молекулы. Этот витамин нужен для образования эритроцитов.

Почему кобальт стоит перед никелем, хотя тяжелее?

Атомная масса кобальта 58,93, никеля — 58,69, но порядок в таблице задаёт заряд ядра: 27 у кобальта и 28 у никеля. Природный никель содержит много лёгкого изотопа ⁵⁸Ni, отсюда меньшая средняя масса.

Как кобальт встречается на ЕГЭ?

Соседи кобальта в таблице Менделеева

Вся таблица Менделеева · Все химические элементы

Потренироваться на заданиях

Таблица помогает найти ответ, тренажёр — научиться находить его самому. В кабинете НейроМиши задания ЕГЭ с проверкой и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.

Таблицы по теме

Источники