Qu’est-ce que l’hydroxyde de cobalt ?
L’hydroxyde de cobalt existe sous deux formes : l’hydroxyde de cobalt (II) et l’hydroxyde de cobalt (III), mais on se réfère généralement au (II).
Utilisations de l’hydroxyde de cobalt
L’hydroxyde de cobalt est utilisé dans la fabrication du cobalt métal, comme matériau de cathode dans les batteries nickel-hydrogène, dans le savon métallique, comme déshydratant dans les peintures et comme matériau de catalyse. Le savon métallique est produit en faisant réagir de l’hydroxyde de cobalt avec des acides gras dans des solvants organiques.
Il peut également servir d’agent conducteur dans les batteries nickel-hydrogène courantes. Il se dissout dans l’électrolyte alcalin de la batterie et recouvre la surface du matériau de la cathode, l’hydroxyde de nickel. Il est ensuite oxydé par la charge initiale en hydroxyde de cobalt, qui est très conducteur et améliore ainsi la conductivité de l’électrode.
Propriétés de l’hydroxyde de cobalt
1. Hydroxyde de cobalt (II)
L’hydroxyde de cobalt (II) est une substance de couleur rouge clair sous forme de poudre. Il est stable mais peut être oxydé en hydroxyde de cobalt (III) par les agents oxydants et l’air. Lorsqu’il absorbe de l’oxygène dans l’air et prend une couleur brune. Le potentiel d’oxydoréduction standard est E° = 0,17 V.
L’hydroxyde de cobalt (II) subit également une forte décomposition thermique pour produire des fumées métalliques d’oxyde de cobalt. De plus, il s’agit d’un produit irritant et donc dangereux. Par conséquent, il doit être stocké dans des récipients hermétiquement fermés.
L’hydroxyde de cobalt (II) est insoluble dans l’eau. Il est toutefois soluble dans l’eau ammoniaquée et dans les solutions de sels d’ammonium.
2. Hydroxyde de cobalt (III)
L’hydroxyde de cobalt (III) est une poudre brun foncé. Il est insoluble dans l’acide nitrique et l’acide sulfurique, ainsi que dans l’eau, l’éthanol et l’eau ammoniacale.
Structure de l’hydroxyde de cobalt
1. Hydroxyde de cobalt (II)
L’hydroxyde de cobalt (II) est considéré comme le principal hydroxyde de cobalt et a pour formule chimique Co(OH)2. Il a un poids moléculaire de 92,94788, une densité de 3,597 g/cm3 et une structure cristalline hexagonale de type hydroxyde de cadmium. Les constantes de réseau sont a = 3,173 Å et c = 4,640 Å.
2. Hydroxyde de cobalt (III)
L’hydroxyde de cobalt (III) est un composé dont la formule chimique est Co(OH)3. Cependant, il est généralement présent dans l’état Co2O3-nH2O.
La teneur en eau n’est pas constante, mais elle est principalement dans l’état n = 3. Son poids moléculaire est de 109,96 et sa densité de 4,46 g/cm3.
Autres informations sur l’hydroxyde de cobalt
1. Synthèse de l’hydroxyde de cobalt (II)
L’hydroxyde de cobalt (II) est produit en ajoutant de l’hydroxyde de sodium à une solution aqueuse de sel de cobalt contenant 1% de glucose. L’hydroxyde de cobalt (II) est initialement produit sous la forme d’un fin précipité bleu, mais au repos, les particules augmentent de taille et prennent une couleur rouge clair. La forme bleue de l’hydroxyde de cobalt (II) est plus instable, tandis que la couleur rouge clair est plus stable.
2. Réaction de l’hydroxyde de cobalt (II)
Le produit de solubilité de l’hydroxyde de cobalt (II) est d’environ 1,3 x 10-15. Il s’agit d’un composé amphotère et se dissout dans l’acide pour former des sels de cobalt.
Lorsqu’il est dissous dans un alcali et chauffé, le tétrahydroxocobaltate (MI2[Co(OH)4]) se forme, puis donne une solution bleue.
3. Réaction de l’hydroxyde de cobalt (III)
La réaction d’une solution de sel de cobalt (III) avec de l’hydroxyde de sodium produit de l’hydroxyde de cobalt (III). Ce dernier perd de l’eau à 100 °C, donnant naissance à un monohydrate.
Le monohydrate est un composé de cobalt (III) et a la composition CoO(OH). De plus, lorsque l’hydroxyde de cobalt (III) se dissout dans l’acide chlorhydrique, du chlore est produit.