炭酸コバルト(II)

炭酸コバルト(II)
IUPAC名 Cobalt(II) carbonate
別称 Cobaltous carbonate; cobalt(II) salt
識別情報
CAS登録番号	513-79-1, 12602-23-2 (cobalt carbonate hydroxide)
PubChem	10565
ChemSpider	10123
UNII	7H73A68FUV, W58TNI7T29 (cobalt carbonate hydroxide)
SMILES C(=O)([O-])[O-].[Co+2]
InChI InChI=1S/CH2O3.Co/c2-1(3)4;/h(H2,2,3,4);/q;+2/p-2 Key: ZOTKGJBKKKVBJZ-UHFFFAOYSA-L InChI=1/CH2O3.Co/c2-1(3)4;/h(H2,2,3,4);/q;+2/p-2 Key: ZOTKGJBKKKVBJZ-NUQVWONBAB
特性
化学式	CoCO3
モル質量	118.941 g/mol
外観	赤色-ピンク色固体
密度	4.13 g/cm^3
融点	427 °C, 700 K, 801 °F ([2] 融解前に酸化コバルト(II)に分解（無水物） 140 °C (284 °F; 413 K) 分解（六水和物）)
水への溶解度	蒸留水に不溶
溶解度平衡 Ksp	1.0・10^-10[1]
溶解度	酸に可溶 アルコール、酢酸メチルに微溶 エタノールに不溶
屈折率 (nD)	1.855
構造
結晶構造	菱面体晶 (無水物) 三方晶（六水和物）
熱化学
標準生成熱 ΔfH^o	-722.6 kJ/mol[2]
標準モルエントロピー S^o	79.9 J/mol・K[2]
危険性
GHSピクトグラム	[3]
GHSシグナルワード	警告(WARNING)
Hフレーズ	H302, H315, H317, H319, H335, H351[3]
Pフレーズ	P261, P280, P305+351+338[3]
NFPA 704	0 2 0
半数致死量 LD50	640 mg/kg (経口、ラット)
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

炭酸コバルト(II)(Cobalt(II) carbonate)は、化学式CoCO₃の無機化合物である。赤色の常磁性固体で、鉱石からコバルトを湿式製錬する際の中間体である。無機色素であり、触媒の前駆体である[4]。希少な鉱物である菱コバルト鉱（英語版）としても産出する[5]。

合成と構造

硫酸コバルト(II)と炭酸水素ナトリウムの水溶液を混合することで合成される。

CoSO₄ + 2NaHCO₃ → CoCO₃ + Na₂SO₄ + H₂O + CO₂

この反応は、焙焼した鉱石の抽出物からコバルトを沈殿させるのに用いられる[4]。

八面体配位したコバルトからなる方解石に似た構造を取る[6]。

反応

ほとんどの遷移金属炭酸塩と同様に水に溶けないが、無機酸とは容易に反応する。

CoCO₃ + 2HCl + 5H₂O → [Co(H₂O)₆]Cl₂ + CO₂

この反応は様々なコバルト錯体の合成に用いられる。また、過酸化水素の存在下でアセチルアセトンと反応させるとトリス(アセチルアセトナト)コバルト(III)が得られる[7]。

加熱すると典型的な煆焼反応を起こすが、生成物は部分的に酸化され四酸化三コバルトとなる。

6CoCO₃ + O₂ → 2Co₃O₄ + 6CO₂

四酸化三コバルトは高温下で、可逆的に酸化コバルト(II)に転換できる[8]。

利用

オクタカルボニルコバルトや様々なコバルト塩の前駆体となる。またコバルトは必須元素であるため、サプリメントの材料として用いられる。デルフト陶器に用いられる青い釉薬の材料にもなる。

関連化合物

炭酸コバルト(II)水酸化物としては、Co₂(CO₃)(OH)₂とCo₆(CO₃)₂(OH)₈・H₂Oの少なくとも2つが知られている[9]。

天然の炭酸コバルトには、比較的希少な鉱物である菱コバルト鉱がある。特にコンゴ共和国から良い標本が得られている。

コバルト方解石はコバルトを含む方解石であり、菱コバルト鉱とかなり似た晶癖を持つ[5]。

安全性

毒性はほぼ観測されていない。ヒトを含む動物は、ビタミンB12の成分として痕跡量のコバルトを必要とする[4]。

出典

1. “Solubility product constants”. 2012年6月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年5月17日閲覧。
2. ^ “Cobalt(II) carbonate”. 2022年12月3日閲覧。
3. ^ Sigma-Aldrich Co., Cobalt(II) carbonate. Retrieved on 2014-05-06.
4. ^ Donaldson, John Dallas; Beyersmann, Detmar (2005), "Cobalt and Cobalt Compounds", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, doi:10.1002/14356007.a07_281.pub2。
5. ^ “Spherocobaltite: Spherocobaltite mineral information and data”. www.mindat.org. 7 August 2018閲覧。
6. Pertlik, F. (1986). “Structures of hydrothermally synthesized cobalt(II) carbonate and nickel(II) carbonate”. Acta Crystallographica Section C 42: 4-5. doi:10.1107/S0108270186097524. 
7. Bryant, Burl E.; Fernelius, W. Conard (1957). “Cobalt(III) Acetylacetonate”. Inorganic Syntheses. pp. 188-189. doi:10.1002/9780470132364.ch53. ISBN 9780470132364 
8. G.A. El-Shobaky, A.S. Ahmad, A.N. Al-Noaimi and H.G. El-Shobaky Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 1996, Volume 46, Number 6 , pp.1801-1808. online abstract
9. Bhojane, Prateek; Le Bail, Armel; Shirage, Parasharam M. (2019). “A Quarter of a Century After its Synthesis and with >200 Papers Based on its Use, 'Co(CO₃)_0.5(OH)_0.11H₂O′ Proves to be Co₆(CO₃)₂(OH)₈・H₂O from Synchrotron Powder Diffraction Data”. Acta Crystallographica Section C: Structural Chemistry 75 (Pt 1): 61-64. doi:10.1107/S2053229618017734. PMID 30601132. https://zenodo.org/record/3755496. 

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