¿Qué es el Óxido de Cobalto?
El óxido de cobalto, también conocido como tetróxido de tricobalto, es un compuesto inorgánico de color negro grisáceo o polvo negro.
Su fórmula química es Co3O4, su peso molecular es 240,80, su número de registro CAS es 1308-06-1. Su punto de fusión/punto de congelación es 895°C, y es insoluble en agua y soluble en ácido clorhídrico, ácidos y álcalis concentrados.
Usos del Óxido de Cobalto
El óxido de cobalto se utiliza principalmente como agente oxidante y catalizador. Un ejemplo concreto de su uso es como materia prima para sales de cobalto. También se conoce como “gosu” (un pigmento de pintura) utilizado en cerámica y se emplea como colorante y pigmento en vidrio.
El óxido de cobalto también se conoce como materia prima para materiales catódicos en baterías de litio. Además, puede emplearse como material para esmaltes y como aditivo en la alimentación animal.
Propiedades del Óxido de Cobalto
El óxido de cobalto existe en tres compuestos diferentes, en función del número de cobaltos oxidados. Son el óxido de cobalto (II), el óxido de cobalto (III) y el óxido de cobalto (II,III).
El óxido de cobalto (II,III), por ejemplo, es un compuesto sólido negro de valencia mixta que contiene tanto cobalto (II) como cobalto (III). Formalmente, el óxido de cobalto (II,III) puede escribirse como CoIICoIII2O4.
1. Óxido de Cobalto (II)
La fórmula química del óxido de cobalto (II) es CoO, con un peso molecular de 74,93 y un punto de fusión de 1.933°C. Es un cristal de color rojo a amarillo verdoso o un polvo de color negro a gris. El óxido de cobalto (II) se utiliza en la industria cerámica para esmaltes y vidriados azules y en la industria química para la síntesis de sales de cobalto (II). Los cristales de óxido de cobalto (II) tienen una estructura de periclasa y una constante de red de 4,2615 Å.
El óxido de cobalto (II) se forma al poner en contacto cobalto sólido al rojo vivo con vapor de agua. También se obtiene calentando óxido de cobalto (II,III) a 950 °C, donde se descompone en óxido de cobalto (II) y oxígeno.
El óxido de cobalto (II) es insoluble en agua, agua amoniacal y etanol, pero soluble en ácidos. Se oxida fácilmente en aire húmedo a CoO (OH).
2. Óxido de Cobalto (III)
El óxido de cobalto (III) tiene la fórmula química Co2O3, un peso molecular de 165,86 y un punto de fusión de 1.900ºC. Es un polvo negro-marrón higroscópico y también se conoce como óxido de cobalto dicobalto.
Cuando se añade nitrato de cobalto (II) a una solución de hipoclorito sódico, se forma óxido de cobalto (III) como un sólido negro delicuescente. El óxido de cobalto (III) se utiliza como catalizador y agente oxidante y rara vez se encuentra en la naturaleza.
Estructura del Óxido de Cobalto
El óxido de cobalto (II,III), también llamado tetróxido de tricobalto, tiene una estructura de tipo espinela. En concreto, los iones Co2+ se sitúan en los intersticios tetraédricos y los iones Co3+ en los intersticios octaédricos de la red cúbica de la unidad de iones de óxido.
Más Información sobre el Óxido de Cobalto
1. Síntesis del Óxido de Cobalto (II,III)
El óxido de cobalto (II,III) se produce cuando el óxido de cobalto (II) se calienta a unos 600-700°C en aire. Sin embargo, por encima de 900°C, el óxido de cobalto (II) se vuelve más estable.
2. Usos del Oxido de Cobalto (II)
Durante siglos, el óxido de cobalto (II) se ha utilizado como colorante en la cerámica. Ya se utilizaba en el siglo XII en Alemania. Las cerámicas a las que se ha añadido óxido de cobalto (II) se conocen como azul cobalto y tienen un color azul intenso.
Además de utilizarse como colorante en la porcelana, también se emplea como materia prima para materiales magnéticos, materiales secundarios de baterías y como catalizador en diversas reacciones de oxidación.