Оксид кобальта(II,III)

Оксид кобальта(II,III) — неорганическое соединение, оксид металла кобальта с формулой Co₃O₄, серо-чёрные кристаллы, не растворимые в воде. Может рассматриваться как смешанный окисел CoO•Co₂O₃ или как соль кобальтат(III) кобальта(II) Co[Co₂O₄].

Оксид кобальта​(II,III)​
Общие
Систематическое наименование	Оксид кобальта​(II,III)​
Традиционные названия	окись кобальта
Хим. формула	Co3O4
Физические свойства
Состояние	серо-чёрные кристаллы
Молярная масса	240,80 г/моль
Плотность	6,073 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	разл. 900 °C
Мол. теплоёмк.	122,8 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	-887 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	1308-06-1
PubChem	11651651
Рег. номер EINECS	215-157-2
SMILES	[Co]=O.O=[Co]O[Co]=O
InChI	InChI=1S/3Co.4O LBFUKZWYPLNNJC-UHFFFAOYSA-N
RTECS	GG2500000
ChemSpider	9826389
Безопасность
NFPA 704	0 2 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Получение

• Окисление кобальта или оксида кобальта(II) на воздухе:

${\mathsf {3Co+2O_{2}\ {\xrightarrow {500^{o}C}}\ Co_{3}O_{4}}}$

${\mathsf {6CoO+O_{2}\ {\xrightarrow {500^{o}C}}\ 2Co_{3}O_{4}}}$

• Разложение метагидроксида кобальта при нагревании:

${\mathsf {12CoO(OH)\ {\xrightarrow {600^{o}C}}\ 4Co_{3}O_{4}+O_{2}+6H_{2}O}}$

Физические свойства

Оксид кобальта(II,III) образует серо-чёрные кристаллы кубической сингонии, пространственная группа F d3m, параметры ячейки a = 0,8124 нм, Z = 8.

В зависимости от способа получения состав может отличаться от стехиометрического.

Является парамагнетиком.

Не растворяется в воде, р ПР = 99,15.

Химические свойства

• Разлагается при нагревании:

${\mathsf {2Co_{3}O_{4}\ \xrightarrow {905-925^{o}C} \ 6CoO+O_{2}}}$

• Медленно растворяется в концентрированных кислотах:

${\mathsf {Co_{3}O_{4}+8HCl\ {\xrightarrow {}}\ 3CoCl_{2}+Cl_{2}+4H_{2}O}}$

${\mathsf {2Co_{3}O_{4}+6H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ 6CoSO_{4}+O_{2}+6H_{2}O}}$

• При сплавлении с щелочами окисляется кислородом::

${\mathsf {4Co_{3}O_{4}+12NaOH+O_{2}\ {\xrightarrow {400^{o}C}}\ 12NaCoO_{2}+6H_{2}O}}$

• Восстанавливается водородом:

${\mathsf {Co_{3}O_{4}+4H_{2}\ {\xrightarrow {120-500^{o}C}}\ 3Co+4H_{2}O}}$

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.