钴和镍的化合物（自学）

钴、镍原子的价电子层结构分别为3d⁷4s²、3d⁸4s²，钴常见的氧化值为+2、+3，镍常见的氧化值为+2。它们的元素电势图如下：

E^■_A/V CoO₂<+1.8Co³⁺+1.92Co²⁺—0.280Co

NiO₂+1.68Ni²⁺—0.257Ni

E^■_B/V CoO₂+0.7Co（OH）₃+0.17Co（OH）₂—0.73Co

NiO₂+0.49Ni（OH）₂—0.72Ni

钴、镍都是银白色金属，在水、空气中很稳定，能缓慢溶于稀酸，都可用于制造优良的合金。

（一）钴、镍的氢氧化物

1．钴的氢氧化物

在C0²⁺盐溶液中加入碱，视条件不同得到蓝色或粉红色Co(OH)₂沉淀，室温时先得到蓝色沉淀，在水中长期放置或加热即转变为稳定的粉红色沉淀。反应式如下：

Co²⁺+2OH^—=Co（OH）₂↓（粉红色）

Co（OH）₂溶解度很小，呈微弱的两性，溶于酸生成Co²⁺（粉红色），溶于强碱得到[Co（OH）₄]^2—（深蓝色）。Co（OH）₂在碱性介质中可逐渐被空气氧化为棕褐色的Co（OH）₃：

4Co（OH）₂+O₂+2H₂O=4Co（OH）₃若用Br₂、H₂O₂、NaClO等氧化剂氧化时，也能得到Co（OH）₃：

2Co（OH）₂+Br₂+2OH^—=2Co（OH）₃+2Br^—

2Co（OH）₂+H₂O₂=2Co（OH）₃

Co（OH）₃具有氧化性，与盐酸作用放出Cl2，与硫酸作用放出O2：

2Co（OH）₃+2Cl^—+6H⁺=2Co²⁺+6H₂O+Cl₂↑

4Co（OH）₃+8H⁺=4Co²⁺+10H₂O+O₂↑

2．镍的氢氧化物

在Ni2⁺盐溶液中加入碱，得到苹果绿色Ni(OH)₂沉淀。反应式如下：

Ni²⁺+2OH^—=Ni（OH）₂↓（苹果绿色）

Ni（OH）₂为碱性，溶于酸生成Ni²⁺（绿色），它与Fe（OH）₂及Co（OH）₂不同，在空气中放置不会被氧化，但用Cl₂、Br₂、NaClO等可将Ni（OH）₂氧化成棕褐色的Ni（OH）₃，反应式如下：

2Ni（OH）₂+ClO—+H₂O=2Ni（OH）₃+Cl^—

Ni（OH）₃也具有氧化性，能与盐酸作用放出Cl₂，与硫酸作用放出O₂，这也是Ni（OH）3、Co（OH）₃区别于Fe（OH）₃之处。

（二）钴盐、镍盐

钴盐主要是钴（Ⅱ）盐，钴（Ⅲ）以配合物形式较多。镍无论是简单无机盐还是配合物，都主要是以镍（Ⅱ）形式存在。

常见的钴（Ⅱ）盐是CoCl₂·6H₂O，它随所含结晶水的数目不同而呈现多种不同的颜色：

做干燥剂用的硅胶常浸有CoCl₂的水溶液，利用其吸水和脱水而发生的颜色变化，来表示硅胶吸湿情况，当硅胶干燥剂由蓝色变为粉红色时，表示吸水已达到饱和，再经烘干脱水又能重复使用。

常见的镍（Ⅱ）盐有暗绿色NiSO₄·7H₂O、草绿色NiCl₂·6H₂O、绿色Ni（NO₃）₂·6H₂O及复盐（NH₄）2SO₄·NiSO₄·6H₂O等。

（三）钴、镍的配合物

l.钴配合物

钴(Ⅲ)配合物大都是配位数为6的八面体构型，常见的配合物中除[CoF]^3-是高自旋以外，其他[Co（NH₃）₅·H₂O]³⁺（粉红）、[Co（NH₃）₅Cl]²⁺（紫）、[Co（NO₂）₆]^3—（黄）等均为低自旋的配合物，它们在溶液和晶体中均十分稳定。Co²⁺与SCN^—生成的蓝色配合物[Co（SCN）₄]^2—在丙酮中较稳定，利用此反应可以鉴定Co²⁺。

2．镍配合物

镍(Ⅱ)配合物的构型多样化，有八面体形的[Ni(NH₃)₆]²⁺（紫色）、平面正方形的[Ni（CN）₄]^2—（红色）、四面体形的[NiCl₄]^2—（深蓝色）等。Ni²⁺与丁二酮肟在弱碱溶液中反应生成[Ni（DMG）₂]鲜红色沉淀，可用于鉴定Ni²⁺。