Фторид кобальта II

Фторид кобальта II (Дифторид кобальта) — неорганическое вещество с химической формулой CoF₂, соединение кобальта и фтора. Относится к классу бинарных соединений, соль кобальта и фтороводородной кислоты. Кристаллическое вещество красно-розового цвета.

Физические свойства

Фторид кобальта II при нормальных условиях — твёрдое вещество розово-красного цвета, растворимое в воде (14,5 г/л при 25 °C), нерастворимое в этаноле. Плавится и кипит без разложения. Имеет тетрагональную сингонию кристаллической решётки, пространственная группа P4₂/mnm, а = 0,46951 нм, с = 0,3179 нм, Z = 2.

При кристаллизации из водного раствора образует кристаллогидраты состава CoF₂·4H₂O и CoF₂·2H₂O. При осаждении из фтороводородной кислоты образует кристаллогидрат состава CoF₂·5HF·6H₂O.

Тетрагидрат фторида кобальта II разлагается, теряя кристаллизационную воду, при 300 °C.

Химические свойства

Фторид кобальта II вступает в следующие химические реакции.

• Реагирует с горячей концентрированной серной кислотой с образованием сульфата кобальта II и газообразного фтороводорода:

 CoF₂ + H₂SO₄  ⟶  CoSO₄ + 2 HF↑

• Реагирует с концентрированным раствором (40 %) гидроксида натрия с образованием осадка тетрагидроксокобальтата II натрия:

 CoF₂ + 4 NaOH  ⟶  Na2[Co(OH)4]↓ + 2 NaF

• С концентрированным гидратом аммиака образует комплексную соль — фторид гексаамминокобальта II:

 CoF₂ + 6(NH₃ ⋅ H₂O )  ⟶  [Co(NH₃)₆]F₂ + 6 H₂O

• При длительном кипячении водного раствора разлагается с образованием осадка гидроксофторида кобальта II и фтороводорода:

 CoF₂ + H₂O  ⟶  Co(OH)F↓ + HF↑

• Реагирует с водяным паром с образованием оксида кобальта II:

 CoF₂ + H₂O  →700∘C   CoO + 2 HF

• Реагирует с расплавами фторида натрия и фторида калия с образованием ряда фторокомплексов:

 CoF₂   →^MF   M[CoF₃],  M₂[CoF₄], M₄[CoF₆] (M = Na, K)

• При нагревании в токе фтора окисляется до фторида кобальта III:

 2 CoF₂ + F₂ →^75−200∘C  2 CoF₃

• Окисляется концентрированным пероксидом водорода в присутствии карбоната натрия с образованием зелёного осадка трикарбонатокобальтата III натрия:

 2 CoF₂ + H₂O₂ + 6 Na₂CO₃ ⟶  2 Na₃[Co(CO₃)₃]↓ + 2 NaOH + 4 NaF

• При электролизе раствора фторида кобальта II в концентрированной фтороводородной кислоте на аноде образуется осадок 3,5-гидрата фторида кобальта III:

 2 CoF₂ + 2 HF + 7 H₂O  →^0−10∘C   2 (CoF₃ ⋅ 3,5 H₂O)↓ (анод) + H₂↑ (катод)

Получение

Фторид кобальта II может быть получен следующими способами.

• Нагреванием хлорида кобальта II или оксида кобальта II в токе фтороводорода:

 CoCl₂ + 2 HF →^300∘C   CoF₂ + 2 HCl

 CoO + 2 HF →^{300−400∘C}  CoF₂ + H₂O

• Нагреванием металлического кобальта в токе фтора:

 Co + F₂  →^{200−300∘C}   CoF₂

• Термическим разложением фторида кобальта III:

 2 CoF₃  →^{350−700∘C}   2 CoF₂ + F₂

Также Фторид кобальта II может быть получен:

• путём термического разложения трифторокобальтата II аммония (NH₄CoF₃);
• осаждением из водных растворов солей кобальта II фтороводородной кислотой.

Применение

Фторид кобальта II является промежуточным продуктом при получении фторида кобальта III, комплексных фторидов кобальта III и кобальта IV. Применяется в производстве катодов для химических источников тока, как компонент лазерных материалов, как катализатор в производстве фторуглеводородов.

Токсическое действие

Фторид кобальта II является очень токсичным веществом в больших количествах — LD₅₀ для крыс перорально составляет 150 мг/кг. При контакте вызывает ожоги кожи и глаз, при проглатывании вызывает ожоги ЖКТ. При вдыхании оказывает крайне разрушительное воздействие на слизистые оболочки и верхние дыхательные пути. В высоких концентрациях Дифторид кобальта является сильнейшим канцерогеном.