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钴化合物是钴和其它元素形成的化合物。钴在化合物中,最稳定的价态是+2价,在特定配体的存在下,也有+3价的稳定化合物。此外,还存在着高氧化态+4、+5和低氧化态-1、0、+1的钴化合物。
钴(II)的四种卤化物都是已知的,氟化钴(CoF2)是粉色固体,氯化钴(CoCl2)是蓝色固体,溴化钴(CoBr2)是绿色固体,碘化钴(CoI2)是蓝黑色固体。这几种卤化钴除了无水物外,还存在水合物。无水氯化钴是蓝色的,而六水合物是红紫色的。[1]根据氯化钴不同水合状态时的颜色变化,可以用于制造变色硅胶。
无水卤化钴在70~120°C和NO反应,生成[Co(NO)2X]2(X=Cl,Br和I)。卤化钴和三乙基膦((C2H5)3P)的配合物在苯中可以吸收NO,生成反磁性的Co(NO)X2(P(C2H5)3)[2]
反应Co3+
+ e− → Co2+
的电势为+1.92 V,比Cl2至Cl−(+1.36 V)的要高。因此,Co3+与Cl−的作用会产生Co2+并放出氯气。F2至F−的电势高达+2.87 V,三氟化钴(CoF3)可以稳定存在。它是一种氟化试剂,并且可以和水剧烈反应。[3]
钴可以形成多种氧化物,如CoO、Co2O3、Co3O4等。Co3O4在950°C分解为CoO。[4]
可溶性钴盐和氢氧化钠反应,可以得到氢氧化钴(Co(OH)2):[5]
氢氧化钴在碱性条件下可以被氧化至Co(III)化合物CoO(OH)。
新制的钴粉和氨反应,生成Co2N和Co3N两种氮化物。钴和磷或砷可以直接化合物,生成Co2P、CoP、CoAs2等物质。[2]叠氮化钴(Co(N3)2)是钴和氮的另一种二元化合物,加热时可以发生爆炸。钴(II)和叠氮根可以形成Co(N
3)2−
4配合物。[6]钴的五唑化物(Co(N5)2)于2017年发现,它以水合物[Co(H2O)4(N5)2]·4H2O的形式存在。它在50~145°C分解,生成叠氮化钴,脱去水并放出氮气,进一步加热发生爆炸。该化合物可由(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl[7]或[Na(H2O)(N5)]·2H2O[8]和[Co(H2O)6](NO3)2于室温反应得到。水的氢键作用使该分子稳定。[8]
钴可以很容易地和硝酸反应,生成硝酸钴(Co(NO3)2)。硝酸钴存在无水物和水合物,其中水合物以六水合物最为常见,它可从溶液中析出得到。六水合硝酸钴(Co(NO3)2·6H2O)是红色潮解性晶体,易溶于水,[9]其分子中包含钴(II)的水合离子([Co(H2O)6]2+)和游离的硝酸根离子。[10]
维生素B12是一个以钴元素为中心的有机生物分子,可溶于水,参与核酸和神经递质的甲基化和合成。[11]主要来源为草食性动物的内脏或肉类。[12]
八羰基二钴(Co2(CO)8)是一种橙红色晶体,在溶液中存在两种异构体:[13]
它和氢气或钠发生化合反应,生成HCo(CO)4或NaCo(CO)4。
二茂钴(Co(C5H5)2)是钴的环戊二烯配合物,它具有19个价电子,容易通过反应被氧化为18电子稳定结构的Co(C
5H
5)+
2。[14]
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