Cobalt Sulphate Heptahydrate là gì? Cấu tạo, tính chất và ứng dụng?

Cobalt Sulphate Heptahydrate hay được còn được gọi là CoSO4.7H2O. Đây là hợp chất hóa học quen thuộc với chúng ta. Nhưng mọi người có thực sự hiểu Cobalt Sulphate Heptahydrate là gì và cấu tạo, tính chất và ứng dụng của nó như thế nào trong đời sống? Bài viết sau đây sẽ giải thích rõ hơn về hợp chất này cho mọi người tìm hiểu chi tiết.

Cobalt Sulphate Heptahydrate là gì?

Cobalt Sulphate Heptahydrate (CoSO4·7H2O) do hãng Jervois Phần Lan sản xuất là một hợp chất hóa học chứa cobalt. Được biết đến với dạng tinh thể màu đỏ tía. Nó có công thức hóa học là CoSO4·7H2O. Trong đó một phân tử cobalt sulfate kết hợp với bảy phân tử nước. Sản phẩm này chủ yếu được sử dụng trong ngành công nghiệp sản xuất pin. Đặc biệt là pin lithium-ion. Nơi cobalt sulfate đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra các vật liệu cathode chất lượng cao.

Cobalt Sulphate Heptahydrate cũng được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác. Ví dụ như mạ điện, sản xuất hợp kim cobalt, và các sản phẩm hóa chất khác. Nhờ vào tính chất ổn định và độ tinh khiết cao. Sản phẩm này có giá trị trong các quy trình công nghiệp đòi hỏi chất lượng nguyên liệu chính xác và đáng tin cậy.

2. Cấu tạo, tính chất và ứng dụng của Cobalt Sulphate Heptahydrate?

Vậy Cấu tạo, tính chất và ứng dụng của Cobalt Sulphate Heptahydrate?

Tính chất Cobalt Sulphate Heptahydrate

Tính chất vật lý

• Màu sắc: Là hợp chất có màu đỏ tía đặc trưng do sự hiện diện của ion cobalt (Co²⁺) trong cấu trúc hóa học.
• Khối lượng mol: Khoảng 281,1 g/mol.
• Độ hòa tan: Cobalt Sulphate Heptahydrate tan trong nước tạo thành dung dịch có màu đỏ hoặc hồng nhạt. Tuy nhiên, nó không hòa tan trong các dung môi hữu cơ như ether hoặc acetone.
• Tính chất kết tinh: Đây là dạng tinh thể có nước ngậm (heptahydrate). Nghĩa là có bảy phân tử nước liên kết với mỗi phân tử cobalt sulfate trong cấu trúc tinh thể.
• Nhiệt độ nóng chảy: Cobalt Sulphate Heptahydrate có nhiệt độ nóng chảy khoảng 100°C (phụ thuộc vào điều kiện áp suất và độ ẩm).

Tính chất hóa học

• Phản ứng với axit: Cobalt Sulphate Heptahydrate là một muối có thể phản ứng với các axit mạnh như axit sulfuric (H₂SO₄). Tuy nhiên, vì nó đã chứa axit sulfuric trong cấu trúc. Nên nó thường không phản ứng mạnh mẽ với axit loãng trong điều kiện bình thường.
• Phản ứng với bazơ: Khi hòa tan trong dung dịch bazơ (như NaOH), Cobalt Sulphate Heptahydrate sẽ tạo thành kết tủa cobalt hydroxide (Co(OH)₂) màu xanh lam: CoSO4+2NaOH→Co(OH)2+Na2SO4​
• Khử và oxi hóa: Ion Co²⁺ trong Cobalt Sulphate có thể dễ dàng bị oxi hóa thành ion Co³⁺ khi tiếp xúc với một số chất oxi hóa mạnh (như oxi hoặc các chất oxi hóa khác). Phản ứng này có thể gây thay đổi màu sắc của dung dịch từ đỏ tía sang màu sáng hơn hoặc thậm chí không màu tùy vào mức độ oxi hóa.
• Phản ứng nhiệt: Khi đun nóng Cobalt Sulphate Heptahydrate, nước trong hợp chất sẽ bay hơi. Dẫn đến sự mất nước và tạo thành Cobalt Sulphate khan (CoSO₄). Phản ứng mất nước này có thể được thể hiện như sau: CoSO4⋅7H2O →t  CoSO4+7H2O
• Tác dụng với kim loại: Cobalt Sulphate có thể tác dụng với các kim loại. Ví dụ như kẽm (Zn) hoặc sắt (Fe) trong các phản ứng khử để tạo ra cobalt kim loại. Phản ứng này có thể được sử dụng trong các quá trình điện phân.
• Tính axit yếu: Dung dịch Cobalt Sulphate có tính axit yếu do sự phân ly của ion Co²⁺ và SO₄²⁻ trong nước. Tuy nhiên, tính axit không mạnh như các axit vô cơ mạnh khác.

Cấu tạo của Cobalt Sulphate Heptahydrate

Cobalt Sulphate Heptahydrate (CoSO₄·7H₂O) là một hợp chất vô cơ có cấu tạo bao gồm các thành phần chính sau:

1. Cobalt (Co): Đây là nguyên tố kim loại chính trong hợp chất này. Cobalt tồn tại dưới dạng ion Co²⁺ (cobalt(II)) trong cấu trúc của Cobalt Sulphate Heptahydrate.
2. Sulfate (SO₄²⁻): Đây là nhóm ion sulfate (SO₄²⁻) gắn kết với ion cobalt trong cấu trúc của hợp chất. Ion sulfate này có một cấu trúc tetrahedral, với một nguyên tử sulfur (S) trung tâm được bao quanh bởi bốn nguyên tử oxy (O).
3. Nước (H₂O): Cobalt Sulphate Heptahydrate có chứa bảy phân tử nước kết tinh (7H₂O) trong cấu trúc của nó. Nước này liên kết với các ion cobalt và sulfate thông qua các liên kết hydro, giúp ổn định cấu trúc của hợp chất.

Cấu trúc của Cobalt Sulphate Heptahydrate (CoSO₄·7H₂O):

• Ion Co²⁺: Cobalt ở dạng ion hai dương (Co²⁺) liên kết với nhóm sulfate (SO₄²⁻) tạo thành cobalt sulfate. Ion Co²⁺ có cấu hình điện tử [Ar] 3d⁷ và thường tồn tại trong môi trường này.
• Ion sulfate (SO₄²⁻): Ion sulfate là một anion có dạng tứ diện với một nguyên tử sulfur ở trung tâm và bốn nguyên tử oxy xung quanh. Các oxy liên kết với sulfur bằng liên kết cộng hóa trị.
• Nước kết tinh (7H₂O): Bảy phân tử nước liên kết với các ion Co²⁺ và SO₄²⁻ thông qua liên kết hydro. Những phân tử nước này không phải là nước tự do, mà là nước kết tinh, gắn kết chặt chẽ vào cấu trúc tinh thể của hợp chất.

Công thức phân tử:

CoSO₄·7H₂O

Trong đó:

• CoSO₄ là cobalt sulfate (ion cobalt kết hợp với ion sulfate).
• 7H₂O là bảy phân tử nước kết tinh trong cấu trúc.

Ứng dụng của Cobalt Sulphate Heptahydrate

• Sản xuất Pin Lithium-ion: Cung cấp cobalt cho cathode trong pin, tăng mật độ năng lượng và tuổi thọ pin.
• Chế tạo Hợp kim Cobalt: Sử dụng trong hợp kim chịu nhiệt, ứng dụng trong động cơ phản lực và turbine.
• Ngành Dệt may (Nhuộm vải): Giúp tạo màu sắc bền và ổn định cho vải.
• Mạ kim loại: Dùng trong dung dịch mạ điện, tạo lớp mạ cobalt trên bề mặt kim loại.
• Chất xúc tác hóa học: Thúc đẩy các phản ứng oxy hóa khử và hydrogenation.
• Hóa học phân tích: Dùng làm chất chuẩn trong các phép titration để xác định ion kim loại.
• Y học và Dược phẩm: Sản xuất vitamin B12 và điều trị thiếu máu.
• Vật liệu siêu dẫn: Ứng dụng trong nghiên cứu vật liệu siêu dẫn và các hợp chất cobalt oxide.

Quý khách có nhu cầu mua và sử dụng hóa chất cũng như tìm hiểu Cobalt Sulphate Heptahydrate là gì và cấu tạo, tính chất và ứng dụng của nó như thế nào trong đời sống hãy liên hệ ngay số Hotline 0961.951.396 – 0867.883.818 hoặc truy cập trực tiếp website KDCCHEMICAL.VN để được tư vấn và hỗ trợ trực tiếp từ hệ thống các chuyên viên.