鈷化合物

鈷化合物是鈷和其它元素形成的化合物。鈷在化合物中，最穩定的價態是+2價，在特定配體的存在下，也有+3價的穩定化合物。此外，還存在着高氧化態+4、+5和低氧化態-1、0、+1的鈷化合物。

無機化合物

鹵化物

鈷(II)的四種鹵化物都是已知的，氟化鈷（CoF₂）是粉色固體，氯化鈷（CoCl₂）是藍色固體，溴化鈷（CoBr₂）是綠色固體，碘化鈷（CoI₂）是藍黑色固體。這幾種鹵化鈷除了無水物外，還存在水合物。無水氯化鈷是藍色的，而六水合物是紅紫色的。^[1]根據氯化鈷不同水合狀態時的顏色變化，可以用於製造變色矽膠。

無水鹵化鈷在70~120°C和NO反應，生成[Co(NO)₂X]₂（X＝Cl，Br和I）。鹵化鈷和三乙基膦（(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]

反應Co3+
+ e⁻ → Co2+
的電勢為+1.92 V，比Cl₂至Cl⁻（+1.36 V）的要高。因此，Co³⁺與Cl⁻的作用會產生Co²⁺並放出氯氣。F₂至F⁻的電勢高達+2.87 V，三氟化鈷（CoF₃）可以穩定存在。它是一種氟化試劑，並且可以和水劇烈反應。^[3]

氧化物和氫氧化物

鈷可以形成多種氧化物，如CoO、Co₂O₃、Co₃O₄等。Co₃O₄在950°C分解為CoO。^[4]

可溶性鈷鹽和氫氧化鈉反應，可以得到氫氧化鈷（Co(OH)₂）：^[5]

Co(NO₃)₂ + 2 NaOH → Co(OH)₂↓ + 2 NaNO₃

氫氧化鈷在鹼性條件下可以被氧化至Co(III)化合物CoO(OH)。

氮族元素化合物

新制的鈷粉和氨反應，生成Co₂N和Co₃N兩種氮化物。鈷和磷或砷可以直接化合物，生成Co₂P、CoP、CoAs₂等物質。^[2]疊氮化鈷（Co(N₃)₂）是鈷和氮的另一種二元化合物，加熱時可以發生爆炸。鈷(II)和疊氮根可以形成Co(N
3)2−
4配合物。^[6]鈷的五唑化物（Co(N₅)₂）於2017年發現，它以水合物[Co(H₂O)₄(N₅)₂]·4H₂O的形式存在。它在50~145°C分解，生成疊氮化鈷，脫去水並放出氮氣，進一步加熱發生爆炸。該化合物可由(N₅)₆(H₃O)₃(NH₄)₄Cl^[7]或[Na(H₂O)(N₅)]·2H₂O^[8]和[Co(H₂O)₆](NO₃)₂於室溫反應得到。水的氫鍵作用使該分子穩定。^[8]

鈷可以很容易地和硝酸反應，生成硝酸鈷（Co(NO₃)₂）。硝酸鈷存在無水物和水合物，其中水合物以六水合物最為常見，它可從溶液中析出得到。六水合硝酸鈷（Co(NO₃)₂·6H₂O）是紅色潮解性晶體，易溶於水，^[9]其分子中包含鈷(II)的水合離子（[Co(H₂O)₆]²⁺）和游離的硝酸根離子。^[10]

有機化合物

維生素B12是一個以鈷元素為中心的有機生物分子，可溶於水，參與核酸和神經遞質的甲基化和合成。^[11]主要來源為草食性動物的內臟或肉類。^[12]

八羰基二鈷（Co₂(CO)₈）是一種橙紅色晶體，在溶液中存在兩種異構體：^[13]

它和氫氣或鈉發生化合反應，生成HCo(CO)₄或NaCo(CO)₄。

二茂鈷（Co(C₅H₅)₂）是鈷的環戊二烯配合物，它具有19個價電子，容易通過反應被氧化為18電子穩定結構的Co(C
5H
5)+
2。^[14]

參考文獻

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參見

鐵系元素：鐵、鈷、鎳
鐵化合物、鎳化合物

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