- Structure
- Nomenclature
- Propriétés
- État physique
- Poids moléculaire
- Point de fusion
- Point d'ébullition
- Densité
- Solubilité
- Autres propriétés
- Applications
- Traitement des cas particuliers d'anémie
- En catalyse des réactions chimiques
- En tant que norme en analyse chimique
- Dans la recherche sur l'ischémie
- Comme modèle pour imiter l'hypoxie dans la recherche biologique et médicale
- En recherche sur l'utilisation de l'eau comme source d'hydrogène
- Pour améliorer les propriétés mécaniques des polymères
- Administration nocive ou mortelle aux chevaux
- Références
Le chlorure de cobalt ou chlorure de cobalt (II) est un solide inorganique formé par l'union du métal cobalt à l'état d'oxydation +2 avec l'ion chlorure. Sa formule chimique est CoCl 2.
CoCl 2 est un solide cristallin qui, lorsqu'il est sous sa forme hydratée, est de couleur rouge-violet. Le chauffer doucement et retirer l'eau d'hydratation devient bleu. Ces changements de couleur sont dus au changement de votre numéro de coordination.
Cristaux de chlorure de cobalt hydratés. Intérêt chimique. Source: Wikimedia Commons.
Il a été utilisé dans le passé pour traiter certains types d'anémie, mais il s'est avéré qu'il causait des problèmes cardiaques, une surdité, des problèmes gastro-intestinaux, une mauvaise fonction thyroïdienne et une athérosclérose. Pour ces raisons, il a cessé d'être utilisé et est toujours à l'étude.
Le CoCl 2 est utilisé pour accélérer diverses réactions chimiques. Sa forme hexahydratée en solution sert de référence pour certaines analyses chimiques.
Il est utilisé pour imiter l'hypoxie ou une faible concentration d'oxygène dans certaines expériences de recherche biologique ou médico-scientifique. Il a également été utilisé pour améliorer certaines propriétés mécaniques des polymères.
Structure
Le chlorure de cobalt (II) est composé d'un atome de cobalt dans son état d'oxydation +2 et de deux anions chlorure de Cl -.
La configuration électronique du cation Co 2+ est:
1s 2, 2s 2 2p 6, 3s 2 3p 6 3d 7, 4s 0, car il a perdu les 2 électrons de la coque 4s.
La structure électronique de l'anion Cl - est:
1s 2, 2s 2 2p 6, 3s 2 3p 6, parce qu'il a gagné un électron dans la coquille 3p.
Nomenclature
-Chlorure de cobalt (II)
-Chlorure de cobalt
-Dichlorure de cobalt
-Dichlorocobalt
-Muriate de cobalt
-CoCl 2: chlorure de cobalt anhydre (sans eau d'hydratation)
-CoCl 2 • 2H 2 O: chlorure de cobalt dihydraté
-CoCl 2 • 6H 2 O: chlorure de cobalt hexahydraté
Propriétés
État physique
Solide cristallin dont la couleur dépend du degré d'hydratation.
CoCl 2 anhydre: bleu pâle
Chlorure de cobalt anhydre. W. Oelen. Source: Wikimedia Commons.
CoCl 2 • 2H 2 O: violet
CoCl 2 • 6H 2 O: rouge-violet ou rose
Chlorure de cobalt hydraté. W. Oelen. Source: Wikimedia Commons.
Poids moléculaire
CoCl 2: 129,84 g / mol
CoCl 2 • 2H 2 O: 165,87 g / mol
CoCl 2 • 6H 2 O: 237,93 g / mol
Point de fusion
CoCl 2: 735 ºC
CoCl 2 • 6H 2 O: 86 ºC
Point d'ébullition
CoCl 2: 1053 ºC
Densité
CoCl 2: 3,356 g / cm 3
CoCl 2 • 2H 2 O: 2,477 g / cm 3
CoCl 2 • 6H 2 O: 1,924 g / cm 3
Solubilité
CoCl 2: 45 g / 100 mL d'eau
CoCl 2 • 2H 2 O: 76 g / 100mL d'eau
CoCl 2 • 6H 2 O: 93 g / 100mL d'eau
Autres propriétés
Le chlorure de cobalt (II) hexahydraté est rose, mais lorsqu'il est légèrement chauffé, il devient bleu en perdant de l'eau. Si le CoCl 2 anhydre est laissé dans une atmosphère humide, il vire au rose.
La couleur de l'ion cobalt dépend du nombre de coordination, c'est-à-dire des groupes attachés à l'ion Co 2+. Un nombre de coordination de 6 correspond à des composés roses et un nombre de coordination de 4 donne des composés bleus.
Lorsque CoCl 2 est en solution aqueuse, l'équilibre suivant se produit:
Co (H 2 O) 6 ++ + 4 Cl - ⇔ CoCl 4 - + 6 H 2 O
Lorsque l'équilibre se déplace vers Co (H 2 O) 6 ++, la solution est rouge, tandis que lorsqu'elle se déplace vers CoCl 4 - la solution est bleue.
Applications
Traitement des cas particuliers d'anémie
Le chlorure de cobalt était largement utilisé depuis les années 1930 pour le traitement de certains types d'anémie, tant en Europe qu'aux États-Unis.
Son administration orale favorise une augmentation de l'hémoglobine, du nombre d'érythrocytes et de l'hématocrite. La réponse est proportionnelle à la dose utilisée. En effet, il exerce une action stimulante sur la moelle osseuse.
Illustration des globules rouges dans le sang. Auteur: Gerd Altmann. Source: Pixabay.
Cependant, son utilisation a été interrompue en raison d'effets secondaires tels que des troubles gastro-intestinaux, des cardiomyopathies, une surdité nerveuse et une fonction thyroïdienne anormale.
Malgré ces inconvénients, il a été testé avec succès en 1975 chez des patients insuffisants rénaux dont l'anémie est causée par des pertes sanguines répétées dues à la dialyse.
L'hématocrite et le volume des globules rouges ont augmenté chez ces patients, indiquant une stimulation de l'érythropoïèse ou la formation de globules rouges.
Pour cette raison, le chlorure de cobalt a été jugé utile chez les patients hémodialysés chez qui les autres moyens de soulager l'anémie ont échoué.
Cependant, il a été observé plus tard que des taux élevés de Co 2+ dans le sang étaient liés à l'athérosclérose, c'est pourquoi d'autres études sont actuellement menées pour déterminer ses avantages ou ses inconvénients potentiels pour ce type de patients.
En catalyse des réactions chimiques
Le chlorure de cobalt a une application dans l'accélération de certaines réactions chimiques.
Par exemple, dans l'estérification de composés insaturés de haut poids moléculaire, l'utilisation de CoCl 2 comme catalyseur conduit à l'obtention du produit souhaité sans formation de dérivés collatéraux.
L'augmentation de la concentration de CoCl 2 et de la température augmente la vitesse de la réaction.
En tant que norme en analyse chimique
CoCl 2 • 6H 2 O est utilisé comme étalon ou référence de couleur dans certaines méthodes d'analyse de l'American Public Health Association ou APHA (American Public Health Association).
Solutions colorées de chlorure de cobalt dans divers équilibres avec de l'acide chlorhydrique HCl. Intérêt chimique. Source: Wikimedia Commons.
Dans la recherche sur l'ischémie
L'ischémie est la diminution du flux sanguin dans une partie du corps et des remèdes sont continuellement étudiés pour l'éviter ou prévenir ses conséquences.
Il a été découvert que le CoCl 2 peut induire l'apoptose ou la mort cellulaire des cellules modèles cancéreuses.
Le CoCl 2 déclenche la production d'espèces réactives de l'oxygène dans ces cellules modèles cancéreuses, ce qui entraîne leur mort par apoptose. On dit qu'il induit une réponse mimant l'hypoxie.
Ce résultat indique que le CoCl 2 peut aider à étudier le mécanisme moléculaire de la mort cellulaire associée à l'hypoxie et à trouver des remèdes contre l'ischémie.
Comme modèle pour imiter l'hypoxie dans la recherche biologique et médicale
L'hypoxie est la diminution de l'oxygène disponible nécessaire au fonctionnement de la cellule. Le CoCl 2 est l'un des composés utilisés dans la recherche médico-scientifique et biologique pour induire une hypoxie chimique.
Le mécanisme d'action du CoCl 2 dans les cellules donne au chercheur plus de temps pour manipuler et analyser ses échantillons dans des conditions hypoxiques.
Son utilisation est considérée comme une méthode fiable, car elle permet des expériences dans des conditions de faible teneur en oxygène sans l'utilisation de caméras spéciales.
Cependant, l'interprétation des résultats obtenus doit être soigneusement revue, car l'investigateur doit s'assurer que le cobalt n'a pas d'autres effets sur la fonction des cellules étudiées en dehors de mimer l'hypoxie.
En recherche sur l'utilisation de l'eau comme source d'hydrogène
Le chlorure de cobalt a été étudié comme catalyseur dans l'étude de l'obtention d'hydrogène à partir de l'eau en utilisant l'énergie solaire.
L'ion Co 2+ peut agir comme catalyseur homogène lors de l'oxydation photochimique de l'eau dans des conditions acides (présence de HCl acide et pH 3) pour éviter la précipitation.
Ce type d'étude éclaire et aide à la recherche d'énergie propre et d'énergie solaire durable.
Pour améliorer les propriétés mécaniques des polymères
Certains chercheurs ont incorporé du CoCl 2 dans des mélanges de polymères acrylonitrile-butadiène-styrène, ou ABS (acrylonitrile-butadiène-styrène), avec du caoutchouc nitrile-butadiène, ou NBR (caoutchouc nitrile-butadiène).
Le CoCl 2 a été incorporé au mélange ABS-NBR et l'ensemble a été comprimé à chaud. Les résultats indiquent que le NBR était uniformément dispersé dans l'ABS et que le CoCl 2 a tendance à être distribué dans la phase NBR.
La réaction de coordination entre les cations Co 2+ 'et les groupes -CN a un impact positif sur les propriétés mécaniques. L'augmentation de la teneur en CoCl 2 augmente la résistance à la traction et la facilité de flexion.
Cependant, une diminution de la stabilité thermique et des problèmes d'absorption d'eau à partir de CoCl 2 ont été observés, donc ce type de mélange continuera à être étudié.
Administration nocive ou mortelle aux chevaux
Le CoCl 2 a été utilisé en très petites quantités dans l'alimentation des chevaux.
Le cobalt est un élément important (en traces) pour la nutrition du cheval, car il est utilisé par les bactéries de leur tube digestif pour synthétiser la vitamine B12 (cobalamine).
Cependant, des études récentes (2019) indiquent que la supplémentation en cobalt dans les aliments pour chevaux n'est ni utile ni nécessaire et qu'elle peut être potentiellement mortelle pour ces animaux.
Les chevaux n'ont pas besoin de supplémentation supplémentaire en chlorure de cobalt. Auteur: Alexas Fotos. Source: Pixabay.
Références
- Wenzel, RG et al. (2019). Accumulation de cobalt chez les chevaux après administration répétée de chlorure de cobalt. Australian Veterinary Journal 2019, Early View, 16 août 2019. Récupéré de onlinelibrary.wiley.com.
- Muñoz-Sánchez, J. et Chánez-Cárdenas, M. (2018). L'utilisation du chlorure de cobalt comme modèle d'hypoxie chimique. Journal of Applied Toxicology 2018, 39 (4): 1-15. Récupéré de onlinelibrary.wiley.com.
- Liu, H. et coll. (2015). Oxydation photochimique homogène de l'eau avec du chlorure de cobalt en milieu acide. ACS Catalists 2015, 5, 4994-4999. Récupéré de pubs.acs.org.
- Shao, C. et coll. (2018). Mélanges de caoutchouc acrylonitrile-butadiène-styrène / nitrile butadiène enrichis par du chlorure de cobalt anhydre. Journal of Applied Polymer Science 2018, Volume 135, Numéro 41. Récupéré de onlinelibrary.wiley.com.
- Zou, W. et coll. (2001). Le chlorure de cobalt induit l'apoptose des cellules PC12 par le biais d'espèces réactives de l'oxygène et accompagné par l'activation d'AP-1. Journal of Neuroscience Research 2001, 64 (6): 646-653. Récupéré de onlinelibrary.wiley.com.
- Urteaga, L. et al. (1994). Etude cinétique de la synthèse de l'octanoate de n-octyle en utilisant le chlorure de cobalt comme catalyseur. Chem. Eng. Technol. 17 (1994) 210-215. Récupéré de onlinelibrary.wiley.com.
- Murdock, HRJr. (1959). Études sur la pharmacologie du chlorure de cobalt. Journal de l'American Pharmaceutical Association 1959, volume 48, numéro 3, pages 140-142. Récupéré de onlinelibrary.wiley.com.
- Bowie, EA et Hurley, PJ (1975). Chlorure de cobalt dans le traitement de l'anémie réfractaire chez les patients subissant une hémodialyse à long terme. Australian and New Zealand Journal of Medicine 1975, Volume 5, Numéro 4, pp. 306-314. Récupéré de onlinelibrary.wiley.com.
- Cotton, F. Albert et Wilkinson, Geoffrey. (1980). Chimie inorganique avancée. Quatrième édition. John Wiley et fils.
- Dean, JA (éditeur) (1973). Manuel de chimie de Lange. Onzième édition. Compagnie du livre McGraw-Hill.
- Babor, JA et Ibarz, J. (1965). Chimie générale moderne. 7e édition. Éditorial Marín, SA