Кобальт и живая природа

Курсовая работа по неорганической химии

Синтез хлорид трис(этилендиамин)кобальта(III) [Co(en)₃]Cl₃

Выполнила:

студентка группы 9405

Мухамедьярова Нарыйа

Руководитель:

Шамовская Г.И.

Новосибирск

Содержание

Литературный обзор – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – 3

Экспериментальная часть – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – 5

Ход работы– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – 5

Расчет выхода– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – 5

Исследование свойств [Co(en)₃]Cl₃– – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – 6

Вывод – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – –– – – – – – – – – – 7

Список литературы – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – 8

Литературный обзор

Нахождение в природе

Самородный кобальт найден только среди метеоритов. В земной коре он встречается в виде сульфида, арсенида и в виде солей тиомышьяковистой и тиосурьмянистой кислот. Почти всегда его спутниками являются никель и железо. Важнейшие минералы: смальтин CoAs₂ кобальтовый шпейс , кобальтин CoAsS кобальтовый блеск , эритрит Co₃(As0₄)₂ • 8Н₂0 кобальтовый цвет , гетерогенит Со₂0₃ • Н₂0 или Со₂0₃ • 2Н₂0 , линнеит Co₃S₄ кобальтовый колчедан.
Из сплавов кобальта наиболее известны стеллит, сталь, содержащую кобальт и хром, отличающуюся весьма большой твердостью и противокоррозийными свойствами; карбалой, сплав карбида вольфрама с кобальтом, также отличается своей очень большой твердостью; магнитную сталь, содержащую 35% кобальта. Кобальт можно получить, восстанавливая углем из его оксида:
Со₂O₃ + ЗС —> 2Co + 2CO

Свойства

Металлический кобальт, серовато-стального цвета, по внешнему виду сходен с железом, но тверже его и никеля. В тонко раздробленном состоянии он легко окисляется во влажном воздухе. Магнитные свойства, которыми он обладает, теряются при температуре выше 115 . Окись кобальта служит для окраски стекла и эмали в синий цвет.
Металл медленно растворяется в горячей разбавленной соляной или серной кислотах и более быстро в горячей разбавленной азотной кислоте.

Кобальт и живая природа

Еще во время первой мировой войны, когда милитаристы делали первые попытки применения отравляющих веществ, возникла необходимость найти вещества, поглощающие угарный газ. Это было нужно еще и потому, что сплошь и рядом происходили случаи отравления орудийной прислуги угарным газом, выделяемым при стрельбе.

В конце концов, была составлена масса из окислов марганца, меди, серебра, кобальта, названная гопкалитом, защищающая от угарного газа, который в ее присутствии окисляется уже при комнатной температуре и превращается в нетоксичную углекислоту. Гопкалит – это катализатор; он только способствует реакции окисления, не входя в состав конечных продуктов.

В некоторых районах разных стран, в том числе и нашей, печальной известностью пользовалось заболевание скота, иногда называемое сухоткой. Животные теряли аппетит и худели, их шерсть переставала блестеть, слизистые оболочки становились бледными. Резко падало количество красных кровяных телец (эритроцитов) в крови, резко снижалось содержание гемоглобина. Возбудителя болезни найти не могли, однако ее распространенность создавала полное впечатление эпизоотии. В Австрии и Швеции неизвестную болезнь называли болотной, кустарниковой, прибрежной. Если в район, пораженный болезнью, завозили здоровых животных, то через год-два они тоже заболевали. Но в то же время скот, вывезенный из района «эпидемий», не заражал общающихся с ним животных и сам вскоре выздоравливал. Это обстоятельство заставило искать причину болезни в корме. И когда после кропотливых исследований она была, наконец, установлена, болезнь получила название, точно определяющее эту причину, – акобальтоз...

Неподалеку от Риги скот был поражен сухоткой, но у лесника, живущего там же, все коровы были упитанны и давали много молока. Оказалось, что раньше коровы лесника тоже болели, но потом он стал добавлять им в корм мелассу (кормовую патоку – отход сахарного завода), и животные выздоровели. Исследование показало, что в килограмме патоки содержится 1,5 мг кобальта. Серия опытов на больных сухоткой баранах рассеяла все сомнения - отсутствие кобальта в пище – вот причина страшной болезни.

Есть и такая болезнь – злокачественное малокровие. Развитие болезни ведет к смерти. В поисках средства от этого недуга врачи обнаружили, что сырая печень, употребляемая в пищу, задерживает развитие малокровия. После многолетних исследований из печени удалось выделить вещество, способствующее появлению красных кровяных шариков. Еще восемь лет потребовалось для того, чтобы выяснить его химическое строение. За эту работу английской исследовательнице Дороти Кроуфут-Ходжкин присуждена в 1964 г. Нобелевская премия по химии. Вещество это получило название витамина B₁₂. Оно содержит 4% кобальта. Таким образом, выяснена основная роль солей кобальта для живого организма – они участвуют в синтезе витамина B₁₂.

И еще одна служба кобальта в медицине – это лечение злокачественных опухолей радиоактивным излучением. Сейчас во всем мире для облучения пораженных раком тканей применяют (в тех случаях, когда такое лечение вообще возможно) радиоактивный изотоп кобальта – ⁶⁰Со, дающий наиболее однородное излучение.

В аппарате для облучения глубокозалегающих злокачественных опухолей, «кобальтовой пушке» ГУТ-400 (гамма-установка терапевтическая), количество кобальта-60 соответствует по своей активности 400 г радия. Это очень большая величина, такого количества радия нет ни в одной лаборатории. Но именно высокая активность позволяет предпринимать попытки лечения опухолей, расположенных в глубине организма больного.

Этилендиамин

(1,2-диаминоэтан) H₂NCH₂CH₂NH₂ — органическое соединение класса аминов.

Этилендиамин применяется для получения этилендиаминтетрауксусной кислоты взаимодействием с хлоруксусной кислотой. Его соли с жирными кислотами используются как смягчающие агенты при производстве текстиля. Также, этилендиамин применяется в производстве красителей, эмульгаторов, стабилизаторов латексов, пластификаторов и фунгицидов.