Cobalt

Eigenschaften
[Ar] 3d7 4s2 27Co Periodensystem
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl	Cobalt, Co, 27
Elementkategorie	Übergangsmetalle
Gruppe, Periode, Block	9, 4, d
Aussehen	stahlgrauer metallisch glänzender Feststoff[1]
CAS-Nummer	7440-48-4
EG-Nummer	231-158-0
ECHA-InfoCard	100.028.325
Massenanteil an der Erdhülle	37 ppm (29. Rang)[2]
Atomar[3]
Atommasse	58,933194(3)[4] u
Atomradius (berechnet)	135 (152) pm
Kovalenter Radius	low-spin: 126 pm, high-spin: 150 pm
Elektronenkonfiguration	[Ar] 3d7 4s2
1. Ionisierungsenergie	7.88101(12) eV[5] ≈ 760.4 kJ/mol[6]
2. Ionisierungsenergie	17.0844(12) eV[5] ≈ 1648.39 kJ/mol[6]
3. Ionisierungsenergie	33.50(6) eV[5] ≈ 3232.3 kJ/mol[6]
4. Ionisierungsenergie	51.27(10) eV[5] ≈ 4947 kJ/mol[6]
5. Ionisierungsenergie	79.50(20) eV[5] ≈ 7671 kJ/mol[6]
Physikalisch[3]
Aggregatzustand	fest
Modifikationen	2
Kristallstruktur	hexagonal
Dichte	8,90 g/cm³ (20 °C)[7]
Mohshärte	5,0
Magnetismus	ferromagnetisch
Schmelzpunkt	1768 K (1495 °C)
Siedepunkt	3173 K[8] (2900 °C)
Molares Volumen	6,67 · 10−6 m3·mol−1
Verdampfungsenthalpie	390 kJ/mol[8]
Schmelzenthalpie	17,2[9] kJ·mol−1
Schallgeschwindigkeit	4720 m·s−1
Spezifische Wärmekapazität	421[2] J·kg−1·K−1
Austrittsarbeit	5,0 eV[10]
Elektrische Leitfähigkeit	16,7 · 106 S·m−1
Wärmeleitfähigkeit	100 W·m−1·K−1
Chemisch[3]
Oxidationszustände	0, +1, +2, +3, +4, +5[11]
Normalpotential	−0,28 V (Co2+ + 2 e− → Co)
Elektronegativität	1,88 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZA ZE (MeV) ZP 55Co {syn.} 17,53 h ε 3,451 55Fe 56Co {syn.} 77,27 d ε 4,566 56Fe 57Co {syn.} 271,79 d ε 0,836 57Fe 58Co {syn.} 70,86 d ε 2,307 58Fe 59Co 100 % Stabil 60Co {syn.} 5,2714 a β−, γ, γ 0,31+1,17+1,33 60Ni 61Co {syn.} 1,850 h β− 1,322 61Ni
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
NMR-Eigenschaften
Spin- Quanten- zahl I γ in rad·T−1·s−1 Er (1H) fL bei B = 4,7 T in MHz 59Co 7/2 0+6,332 · 107 0,278 047,36
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[13] ggf. erweitert[12] Pulver Gefahr H- und P-Sätze H: 228​‐​302​‐​330​‐​319​‐​317​‐​334​‐​341​‐​350​‐​360F​‐​410 P: 201​‐​202​‐​210​‐​280​‐​308+313​‐​501[12]
Toxikologische Daten	6171 mg⋅kg−1 (LD50, Ratte, oral)[12]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Cobalt (chemische Fachsprache; lateinisch cobaltum, standardsprachlich Kobalt; vom Erstbeschreiber Georg Brandt nach dem Kobalterz als Ausgangsmaterial Cobalt Rex benannt^[14][15]) ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Co und der Ordnungszahl 27. Es steht in der 9. Gruppe bzw. Cobaltgruppe des Periodensystems. In der älteren Zählweise zählt es zur 8. Nebengruppe oder Eisen-Platin-Gruppe.

Cobalt ist ein silbergraues, hartes und eher sprödes Metall, welches bereits seit 1739 bekannt ist. Es wird in Akkumulatoren, Katalysatoren, blauen Pigmenten (die u. a. benutzt werden, um Kobaltglas herzustellen) sowie in Legierungen verwendet. Als Bestandteil von Vitamin B12 ist Cobalt zudem für alles menschliche und tierische Leben essenziell. Darüber hinaus ist Cobalt wie seine Nachbarn Eisen und Nickel ferromagnetisch.

1. ↑ Hermann Sicius: Cobaltgruppe: Elemente der neunten Nebengruppe. Springer Fachmedien Wiesbaden, 2016 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
2. ↑ ^{a b} Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
3. ↑ Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Cobalt) entnommen.
4. ↑ IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights: Standard Atomic Weights of 14 Chemical Elements Revised. In: Chemistry International. 40, 2018, S. 23, doi:10.1515/ci-2018-0409.
5. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu cobalt in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. und NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1). Hrsg.: NIST, Gaithersburg, MD. doi:10.18434/T4W30F (physics.nist.gov/asd).  Abgerufen am 11. Juni 2020.
6. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu cobalt bei WebElements, www.webelements.com, abgerufen am 11. Juni 2020.
7. ↑ N. N. Greenwood und A. Earnshaw: Chemie der Elemente, 1. Auflage, VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 1427.
8. ↑ ^{a b} Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. In: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, S. 328–337, doi:10.1021/je1011086.
9. ↑ Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen Ullmann.
10. ↑ Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: Lehrbuch der Experimentalphysik, Band 6: Festkörper. 2. Auflage, Walter de Gruyter, 2005, ISBN 978-3-11-017485-4, S. 361.
11. ↑ Erin K. Byrne. Klaus H. Theopold: Synthesis, characterization, and electron-transfer reactivity of norbornyl complexes of cobalt in unusually high oxidation states. In: Journal of the American Chemical Society. 1989, 111, S. 3887–3896, doi:10.1021/ja00193a021.
12. ↑ ^{a b c} Eintrag zu Cobalt, Pulver in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 16. Februar 2022. (JavaScript erforderlich)
13. ↑ Eintrag zu Cobalt im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 16. Februar 2022. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
14. ↑ Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen PriesnerFigala1998.
15. ↑ Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen CIC1960.