Síran kobaltnatý

Síran kobaltnatý
Vzhled
Obecné
Systematický název	Síran kobaltnatý
Ostatní názvy	Kobaltnatý skalice, kobaltový vitriol
Sumární vzorec	CoSO4
Vzhled	oranžovočervená krystalická látka
Identifikace
Registrační číslo CAS	[http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?Name=154,996 g/mol (bezvodý) 173,01 g/mol (monohydrát) 263,08 g/mol (hexahydrát) 281,103 g/mol (heptahydrát)&Units=SI 154,996 g/mol (bezvodý) 173,01 g/mol (monohydrát) 263,08 g/mol (hexahydrát) 281,103 g/mol (heptahydrát)]
Vlastnosti
Molární hmotnost	154,996 g/mol (bezvodý) 173,01 g/mol (monohydrát) 263,08 g/mol (hexahydrát) 281,103 g/mol (heptahydrát)
Teplota tání	735 °C (bezvodý) 96,8 °C (heptahydrát)
Teplota varu	420 °C
Hustota	3,71 g/cm3 (bezvodý) 3,075 g/cm3 (monohydrát) 2,019 g/cm3 (hexahydrát) 1,948 g/cm3 (heptahydrát)
Index lomu	1,639 (monohydrát) 1,540 (hexahydrát) 1,483 (heptahydrát)
Rozpustnost ve vodě	Bezvodý: 36,2 g/100 g H2O (20 °C; tj. 293 K) 38,3 g/100 g H2O (25 °C; tj. 298 K) 84 g/100 g H2O (100 °C; tj. 373 K) Heptahydrát: 60,4 g/100 g H2O (3 °C; tj. 276 K) 67 g/100 g H2O (70 °C; tj. 343 K)
Rozpustnost v polárních rozpouštědlech	Bezvodý: 1,04 g/100 g (CH3OH, 18 °C; tj. 291 K) Nerozpustný v kapalném amoniaku, mírně rozpustný v ethanolu. Heptahydrát: 54,5 g/100 g (CH3OH, 18 °C; tj. 291 K))
Bezpečnost
GHS07 GHS08 GHS09
H-věty	H302 H317 H334 H341 H350i H360F H410
P-věty	P201 P281 P302 P308 P313 P341 P352
Toxický (T) Nebezpečný pro životní prostředí (N)
R-věty	R22 R42/43 R49 R50/53 R60 R68
S-věty	S45 S53 S60 S61
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Síran kobaltnatý je anorganická chemická látka se vzorcem CoSO₄. Tato látka vytváří celou řadu hydrátů, z roztoků krystalizuje jako heptahydrát. Bezvodá forma je bílá, hydráty jsou oranžové až červené. Tato látka se v přírodě vyskytuje ve vzácném nerostu, někdy označovaném jako kobaltová skalice či kobaltový vitriol.

Výroba

CoSO₄ se průmyslově vyrábí reakcí kovového kobaltu s kyselinou sírovou, dle rovnice:

${\mathsf {Co+H_{2}SO_{4}\ \to \ CoSO_{4}+H_{2}}}$

Kobalt reaguje s kyselinou sírovou za vzniku síranu kobaltnatého a vodíku.

Zásadně se nepoužívá možnost výroby reakce kyseliny sírové s nerosty kobaltu, kobalt se v nich totiž vyskytuje ve formě sulfidů, arsenidů, sulfidoarsenidů, či je v kombinaci s jinými kovy (často s niklem či železem, zřídka olovem). V případě této výroby by v lepším případě vytvářelo sírany kontaminované sírany železa, niklu a jiných kovů; v horším případě by však vznikaly i prudce jedovaté plyny sulfan a arsan (arsenovodík).
Je však možné nechat nerosty této látky oxidovat kyslíkem za zvýšené teploty a následně odstranit nečistoty, které se usadí na samém dně a ty, které plavou na povrchu. Vzniklé oxidy není třeba redukovat za vzniku kovu, lze je použít rovnou na výrobu této sloučeniny. Reakce pak probíhá:

${\mathsf {CoO+H_{2}SO_{4}\ \to \ CoSO_{4}+H_{2}O}}$

Oxid kobaltnatý reaguje s kyselinou sírovou za vzniku síranu kobaltnatého a vody.

Na výrobu velice čisté látky se však používá první zmíněná možnost výroby.
Laboratorně lze nechat reagovat uhličitan kobaltnatý či hydroxid kobaltnatý s kyselinou sírovou.

Reakce

Tato látka reaguje se sulfidem sodným za vzniku sulfidu kobaltnatého a síranu sodného, dle rovnice:

${\mathsf {CoSO_{4}\,(aq)+Na_{2}S\,(aq)\ \to \ CoS\,(s)+Na_{2}SO_{4}\,(aq)}}$

Využití

Tato látka se využívá na galvanické pokovování kobaltem. Vezme se koncentrovaný roztok této látky. Kladná elektroda (anoda) je z kobaltu, jako záporná elektroda (katoda) je do roztoku vložen předmět, který má být pokoven. Dále se tato látka používá na výrobu sulfidu kobaltnatého výše uvedenou rovnicí, jehož roztok v oleji se používal jako černý inkoust.

Bezpečnost

Tato látka se ve velkém množství jedovatá pro člověka i pro ostatní živočichy, LD₅₀ této láky pro krysu při orálním podání je asi 424 mg/kg. V práškovité formě je tato látka karcinogen třídy 2B, vdechování prachu této látky je spojováno s karcinomem plic.

Měření přítomnosti látky

Pro kvalitativní potvrzení přítomnosti této látky srážecí metodou je nejprve potřeba potvrdit přítomnost kobaltového iontu. Na to stačí, aby byl roztok této látky smíchán s roztokem hydroxidu sodného (či draselného), za vzniku tmavě modré sraženiny. Pro definitivní potvrzení se zpravidla provádí ještě jeden test shody, kupříkladu s uhličitanem sodným tvoří fialovou sraženinu či se sulfidem sodným vytváří tmavou sraženinu.
Dalším krokem je zjištění přítomnosti síranového iontu. To se nejčastěji provádí reakcemi s chloridem hořečnatým a chloridem vápenatým, aby reakce proběhla rychleji, přidává se do zkumavky malé množství ethanolu. S chloridem vápenatým vznikne bílá sraženina, zatímco s chloridem hořečnatým sraženina nevznikne, čímž se odlišuje od uhličitanů a hydroxidů.

Pro kvantitativní analýzy se používá chelatonická titrace, která však je ovlivňována i jinými případnými solemi, které se ve vzorku vyskytují.

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Cobalt(II) sulfate na anglické Wikipedii.

Portály: Chemie