钴化合物

钴化合物是钴和其它元素形成的化合物。钴在化合物中，最稳定的价态是+2价，在特定配体的存在下，也有+3价的稳定化合物。此外，还存在着高氧化态+4、+5和低氧化态-1、0、+1的钴化合物。

无机化合物

卤化物
红紫色的CoCl2·6H2O

钴(II)的四种卤化物都是已知的，氟化钴（CoF2）是粉色固体，氯化钴（CoCl2）是蓝色固体，溴化钴（CoBr2）是绿色固体，碘化钴（CoI2）是蓝黑色固体。这几种卤化钴除了无水物外，还存在水合物。无水氯化钴是蓝色的，而六水合物是红紫色的。[1]根据氯化钴不同水合状态时的颜色变化，可以用于制造变色硅胶。

无水卤化钴在70~120°C和NO反应，生成[Co(NO)2X]2（X＝Cl，Br和I）。卤化钴和三乙基膦（(C2H5)3P）的配合物在苯中可以吸收NO，生成反磁性的Co(NO)X2(P(C2H5)3)[2]

反应Co3+
 + e− → Co2+
的电势为+1.92 V，比Cl2至Cl−（+1.36 V）的要高。因此，Co3+与Cl−的作用会产生Co2+并放出氯气。F2至F−的电势高达+2.87 V，三氟化钴（CoF3）可以稳定存在。它是一种氟化试剂，并且可以和水剧烈反应。[3]

氧化物和氢氧化物

钴可以形成多种氧化物，如CoO、Co2O3、Co3O4等。Co3O4在950°C分解为CoO。[4]

可溶性钴盐和氢氧化钠反应，可以得到氢氧化钴（Co(OH)2）：[5]

Co(NO3)2 + 2 NaOH → Co(OH)2↓ + 2 NaNO3

氢氧化钴在碱性条件下可以被氧化至Co(III)化合物CoO(OH)。

氮族元素化合物

新制的钴粉和氨反应，生成Co2N和Co3N两种氮化物。钴和磷或砷可以直接化合物，生成Co2P、CoP、CoAs2等物质。[2]叠氮化钴（Co(N3)2）是钴和氮的另一种二元化合物，加热时可以发生爆炸。钴(II)和叠氮根可以形成Co(N
3)2−
4配合物。[6]钴的五唑化物（Co(N5)2）于2017年发现，它以水合物[Co(H2O)4(N5)2]·4H2O的形式存在。它在50~145°C分解，生成叠氮化钴，脱去水并放出氮气，进一步加热发生爆炸。该化合物可由(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl[7]或[Na(H2O)(N5)]·2H2O[8]和[Co(H2O)6](NO3)2于室温反应得到。水的氢键作用使该分子稳定。[8]

钴可以很容易地和硝酸反应，生成硝酸钴（Co(NO3)2）。硝酸钴存在无水物和水合物，其中水合物以六水合物最为常见，它可从溶液中析出得到。六水合硝酸钴（Co(NO3)2·6H2O）是红色潮解性晶体，易溶于水，[9]其分子中包含钴(II)的水合离子（[Co(H2O)6]2+）和游离的硝酸根离子。[10]

有机化合物
维生素B12的分子结构

维生素B12是一个以钴元素为中心的有机生物分子，可溶于水，参与核酸和神经递质的甲基化和合成。[11]主要来源为草食性动物的内脏或肉类。[12]

八羰基二钴（Co2(CO)8）是一种橙红色晶体，在溶液中存在两种异构体：[13]

它和氢气或钠发生化合反应，生成HCo(CO)4或NaCo(CO)4。

二茂钴（Co(C5H5)2）是钴的环戊二烯配合物，它具有19个价电子，容易通过反应被氧化为18电子稳定结构的Co(C
5H
5)+
2。[14]

参考文献
  1. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan., 2nd, Oxford: Butterworth-Heinemann: 1119–1120, 1997, ISBN 0080379419
  2. 申泮文 等. 无机化学丛书 第九卷 锰分族 铁系 铂系. 科学出版社, 2017. ISBN 9787030305459
  3. Holleman, A. F.; Wiberg, E.; Wiberg, N. (2007). "Cobalt". Lehrbuch der Anorganischen Chemie (in German) (102nd ed.). de Gruyter. pp. 1146–1152. ISBN 978-3-11-017770-1.
  4. US 4389339, James, Leonard E.; Crescentini, Lamberto & Fisher, William B., "Process for making a cobalt oxide catalyst"
  5. O. Glemser "Cobalt(II) Hydroxide" in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed. Edited by G. Brauer, Academic Press, 1963, NY. Vol. 1. p. 1521.
  6. Senise P. On the Reaction between Cobalt (II) and Azide Ions in Aqueous and Aqueous-organic Solutions1[J]. Journal of the American Chemical Society, 1959, 81(16): 4196-4199. DOI: 10.1021/ja01525a020
  7. Chong Zhang, et al. A Symmetric Co(N5)2(H2O)4⋅4H2O High-Nitrogen Compound Formed by Cobalt(II) Cation Trapping of a Cyclo-N5− Anion. Angewandte Chemie International Edition. 2017. DOI: 10.1002/anie.201701070
  8. Yuangang Xu, et al. A series of energetic metal pentazolate hydrates. Nature. 2017. DOI: 10.1038/nature23662
  9. John Dallas Donaldson, Detmar Beyersmann, "Cobalt and Cobalt Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2005. doi:10.1002/14356007.a07_281.pub2
  10. Prelesnik, P. V.; Gabela, F.; Ribar, B.; Krstanovic, I. (1973). "Hexaaquacobalt(II) nitrate". Cryst. Struct. Commun. 2 (4): 581–583.
  11. Miller, Ariel; Korem, Maya; Almog, Ronit; Galboiz, Yanina (June 15, 2005). "Vitamin B12, demyelination, remyelination and repair in multiple sclerosis". Journal of the Neurological Sciences. 233(1-2): 93–97. PMID 15896807. doi:10.1016/j.jns.2005.03.009 – via PubMed.
  12. 陈辉．现代营养学．北京：化学工业出版社，2005：76
  13. Ray L. Sweany and Theodore L. Brown "Infrared spectra of matrix-isolated dicobalt octacarbonyl. Evidence for the third isomer" Inorganic Chemistry 1977, 16, pp 415 - 421. doi:10.1021/ic50168a037
  14. Connelly, N. G.; Geiger, W. E. Chemical Redox Agents for Organometallic Chemistry. Chem. Rev. 1996, 96 (2): 877–910. PMID 11848774. doi:10.1021/cr940053x.

参见
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