По сравнению с испокон веков известным человеку железом, его соседи по периодической системе, кобальт и никель, были открыты, можно сказать, совсем недавно.
История кобальта как химического элемента началась в Саксонии, на серебряных рудниках. Иногда из руды, очень похожей на серебряную, не удавалось получить желанный металл, а при её обжиге выделялся ядовитый газ. В таком случае говорили, что рудокопы потревожили злого духа Коболда. В 1735 г. шведский химик Георг Брандт (1694— 17б8) установил, что в «злом» минерале содержатся мышьяк (поэтому при обжиге выделялись ядовитые пары As2O3) и неизвестный металл. Брандт выделил его и сохранил за ним название «кобальт».
Никель был обнаружен в красноватого цвета руде, содержащей, как потом выяснилось, арсенид никеля NiAs. По цвету руды заключили, что в ней должна быть медь, однако попытки её выплавить оканчивались неудачей. Горняки считали, что это проделки насмешника Ника (Николаса) — хозяина подземных богатств. Когда люди научились отличать «чужую» руду от настоящей медной, они дали ей название «купферникель», т. е. «медь Ника». В 1751 г. именно из этой руды шведский учёный Аксель Фредрик Кронстедт (1722—1765) выделил неизвестный ранее оксид зелёного цвета. Восстановив оксид, Кронстедт получил металл, названный им никелем.
Долгое время кобальт не находил применения из-за хрупкости, а никель ограниченно использовался только в ювелирном деле. Лишь в 70-х гг.
Хлорид кобальта СоСl2•6Н2О и его водный раствор.
Соли железа (III): FeCl3•6Н2О (слева) и Fe2(SO4)3.
Окисление Fe(OH)2 на воздухе. Белый осадок Fe(OH)2 (на дне пробирки) на воздухе мгновенно окисляется в жёлто-коричневый Fe(OH)3.
Промежуточным продуктом окисления является грязно-зелёный осадок гидроксида, содержащего Fe (II) и Fe (III).
Хлорид никеля NiCl2•6Н2О и его водный раствор.
XIX в. окончательно установили, что хрупкость никеля обусловлена примесями мышьяка и серы. Для получения ковких металлов к плаву добавляют магний, который связывает эти примеси. Чистые кобальт и никель представляют собой твёрдые серебристо-белые металлы (с температурами плавления 1494 и 1455 °С соответственно), прочные и пластичные. Подобно железу, они легко намагничиваются. Однако спутать с железом их невозможно — оба металла настолько устойчивы к коррозии, что не тускнеют на воздухе и лишь очень медленно растворяются в кислотах. Многие их сплавы обладают уникальными свойствами. Наиболее известны хромо-кобальтовые сплавы — лёгкие и прочные, применяемые для изготовления авиатурбин. Сплав никеля с железом незаменим в микроэлектронике, а медно-никелевый сплав монель — широко используемый конструкционный материал.
Но чаще всего мы сталкиваемся с другим медно-никелевым сплавом, тем, из которого изготовляют монеты. В США с 1866 г. из него чеканят пятицентовые монеты. С тех пор американцы так их и называют — nickels.
Удивительно, но никель (обычно в виде сплавов с медью) содержался в монетах и металлической посуде, изготовленных в разных частях света ещё до новой эры. Некоторые соединения кобальта были известны древним египтянам. Сплавляя обожжённые кобальтовые руды с песком и поташом (карбонатом калия) и затем измельчая сплав, получали порошок синего цвета. Его использовали для изготовления цветного непрозрачного стекла. Кстати, соединения кобальта и никеля в водном растворе тоже красиво окрашены: соли Со2+ имеют розовый цвет, a Ni2+ — зелёный.
По химическим свойствам кобальт и никель похожи на железо, но в ряду Fe — Со — Ni устойчивость степени окисления +3 падает. Гидроксиды кобальта (II) и никеля (II) нерастворимы в воде и обладают только основными свойствами.
Похожие статьи