El cobalto es un metal ferromagnético, de color blanco azulado. Su temperatura de Curie es de 1388 K. Normalmente se encuentra junto con níquel, y ambos suelen formar parte de los meteoritos de hierro. El Co-60, un radioisótopo de cobalto, es un importante trazador y agente en el tratamiento del cáncer.
El cobalto metálico está comúnmente constituido de una mezcla de dos formas alotrópicas con estructuras cristalinas hexagonal y cúbica centrada en las caras siendo la temperatura de transición entre ambas de 722 K.
Es un metal eminentemente de aleación, al igual que el níquel o el zinc el Cobalto actúa de base suele hacerlo en aleaciones con cromo. Su principal característica es su elevadísima dureza y resistencia al desgaste.
El cobalto es el metal más escaso del níquel, el hierro, es el menos rentable y también el más caro. El cobalto tiene poca resistencia química aunque es más estable que el hierro ya que se mantiene en aire y agua siempre que no se encuentren otros elementos corrosivos en dichos medios.
Presenta estados de oxidación bajos. Los compuestos en los que el cobalto tiene un estado de oxidación de +4 son poco comunes. El estado de oxidación +2 es muy frecuente, así como el +3. También existen complejos importantes con el estado de oxidación +1.
Los compuestos de cobalto se han utilizado durante siglos para obtener un color azul intenso de vidrio, los esmaltes y cerámicas.
El elemento fue descubierto por el químico sueco George Brandt. La fecha del descubrimiento varía en las diversas fuentes entre 1730 y 1737. Mostrando que es un nuevo elemento hasta entonces desconocido diferente de bismuto y otros metales tradicionales, y decir que es un nuevo "semi-metal". Brandt fue capaz de demostrar que el cobalto era el responsable del color azul del vidrio que previamente se atribuía al bismuto. El cobalto se convirtió en el primer metal descubierto desde la época pre-histórica, en la que todos los metales conocidos (hierro, cobre, plata, oro, zinc, mercurio, estaño, plomo y bismuto) no tenían descubridores registrados.
Debido a los varios estados de oxidación que presenta, existe un abundante número de compuestos de cobalto. Los óxidos CoO (temperatura de Néel 291 K) y Co3O4 (temperatura de Néel 40 K) son ambos son anti ferromagnéticos a baja temperatura.
Se han caracterizado 22 radioisótopos siendo los más estables el Co-60, el Co-57 y el Co-56 con periodos de semidesintegración de 5,2714 años, 271,79 días y 70,86 días respectivamente. Los demás isótopos radiactivos tiene periodos de semidesintegración inferiores a 18 horas y la mayoría menores de 1 segundo. El cobalto presenta además cuatro metaestados, todos ellos con periodos de semidesintegración menores de 15 minutos.
Se han caracterizado 22 radioisótopos siendo los más estables el Co-60, el Co-57 y el Co-56 con periodos de semidesintegración de 5,2714 años, 271,79 días y 70,86 días respectivamente. Los demás isótopos radiactivos tiene periodos de semidesintegración inferiores a 18 horas y la mayoría menores de 1 segundo. El cobalto presenta además cuatro metaestados, todos ellos con periodos de semidesintegración menores de 15 minutos.
La masa atómica de los isótopos del cobalto oscila entre 50 uma (Co-50) y 73 uma (Co-73). Los isótopos más ligeros que el estable (Co-59) se desintegran principalmente por captura electronica originando isótopos de hierro, mientras que los más pesados que el isótopo estable se desintegran por emisión beta dando lugar a isótopos de níquel.
El cobalto-60 se usa en radioterapia en sustitución del radio por su menor precio (y considerando que el radio se desintegra en radon que es un elemento radiactivo y se presenta en forma de gas, por lo que es difícil encapsularlo para evitar contaminación radiactiva). Produce dos rayos gamma con energías de 1,17 MeV y 1,33 MeV y al ser la fuente empleada de unos dos centímetros de radio provoca la aparición de zonas de penumbra dispersando la radiación en torno a la dirección de radiación. El metal tiende a producir un polvo muy fino que dificulta la protección frente a la radiación. La fuente de Co-60 tiene una vida útil de aproximadamente 5 años, pero superado ese tiempo sigue siendo muy radiactivo, por lo que estas fuentes han perdido, en cierta medida, su popularidad en occidente.
El cobalto es esencial en todos los animales, incluyendo los humanos. Forma parte de la cobalamina (Vitamina B12). Una deficiencia de cobalto puede llevar a anemia. Pese a ello, la anemia secundaria al déficit de cobalto es muy raro, debido a que sólo basta con consumir dosis trazas del elemento para mantener la correcta homeostasis. Además, el cobalto es un elemento que se encuentra en varios alimentos, siendo difícil un déficit por baja ingesta.
Las proteínas basadas en la cobalamina usan el anillo de corrina para mantener unido el cobalto. La coenzima B12 proporciona el enlace C-Co, el cual participa en las reacciones.
Información general | |
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Nombre, símbolo, numero | Cobalto, Co, 27 |
Serie quimica | Metales de transición |
Grupo, periodo, bloque | 9,4,d |
Masa atómica | 58,933200 u |
Configuración electrónica | [Ar]3d74s2 |
Electrones por nivel | 2, 8, 15, 2 (imagen) |
Propiedades atómicas | |
Radio medio | 135 pm |
Electronegatividad | 1.88 (Pauling) |
Radio atómico (calc) | 152 pm (Radio de Bohr) |
Radio covalente | 126 pm |
Estado(s) de oxidacion | 5, 4 , 3, 2, 1, -1 (anfótero) |
1.ª Energía de ionización | 760,4 kJ/mol |
2.ª Energía de ionización | 1648 kJ/mol |
3.ª Energía de ionización | 3232 kJ/mol |
4.ª Energía de ionización | 4950 kJ/mol |
Propiedades físicas | |
Estado ordinario | solido (ferromagnético) |
Densidad | 8900 kg/m |
Punto de fusión | 1768 K (1495 °C) |
Punto de ebullicion | 3200 K (2927 °C) |
Entalpia de vaporización | 376,5 kJ/mol |
Entalpia de fusión | 16,19 kJ/mol |
Presión de vapor | 175 Pa a 1768 K |
Varios | |
Estructura cristalina | Hexagonal |
N° CAS | 7440-48-4 |
N° EINECS | 231-158-0 |
Calor específico | 420 J/(K·kg) |
Conductividad térmica | 100 W/(K·m) |
Velocidad del sonido | 4720 m/s a 293,15 K(20 °C) |