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Cobalt

früher Kobalt, Co, Element der Nebengruppe VIII des Periodensystems - der Eisengruppe - bzw. der Gruppe Nr. 9 des Langperiodensystems, Ordnungszahl 27. Cobalt besitzt die Elektronenkonfiguration [Ar]3d74s2 und besteht in der Natur zu 100% aus dem Isotop Cobalt. Es kommt in zwei Modifikationen vor, dem a- (hexagonal dichteste) und dem b-Cobalt (kubisch dichteste Kugelpackung). Die b-Form, die sich bei 417°C in die a-Form umwandelt, kann jedoch auch bei Raumtemperatur vorliegen, da die Umwandlung sehr langsam verläuft. Dieser Umstand muss bei der Bestimmung und Interpretation physikalischer Eigenschaften berücksichtigt werden. Cobalt dient als Legierungsbestandteil zur Herstellung korrosions- und hitzebeständiger Legierungen (Gasturbinen). Da Cobalt ferromagnetisch ist, wird es zur Herstellung von magnetischen Legierungen verwendet, wie z.B. Alnico (Aluminium-Nickel-Cobalt). Diese Permanentmagnete sind bis zu 25mal stärker als die Magnete aus Stahl. Das Isotop Cobalt wird als g-Strahlenquelle eingesetzt, da es wesentlich preisgünstiger ist als Radium. [AFM]

 

Cobalt 1: Wichtige Isotope.

Isotop

Natürliche

Häufigkeit

[%]

Atommasse

Halbwerts-

zeit T1/2

Verwendung

56Co

0

55,939841

77,7 d

Tracer

57Co

0

56,936294

271 d

Tracer

58Co

0

57,935755

70,91 d

Tracer

59Co

100

58,933198

stabil

NMR

60Co

0

59,933819

5,272 a

Tracer

 

Cobalt 2: Allgemeine, chemische und festkörperphysikalische Eigenschaften.

Ordnungszahl

 

27

Relative Atommasse (12C = 12,0000)

 

58,9332

Dichte [gcm-3]

 

8,76-8,93

Molvolumen [cm3]

 

6,62

Oxidationszahl

 

Co-I - CoV

Photoelektrische Arbeit [eV]

 

5,00

Debye-Temperatur [K]

 

445

Kristallstruktur

            a-Co

            e-Co

 

kdp

hdp

Gitterkonstante [nm]

a = 0,35441

a = 0,2507; c = 0,4069

Übergangstemperatur

T(aCobalte) = 690 K

Raumgruppe

            a-Co

            e-Co

 

 

Fm3m

P63/mmc

 

Cobalt 3: Thermische und elektromagnetische Eigenschaften.

Siedetemperatur [K]

3143

Schmelztemperatur [K]

1753

Siedeenthalpie [kJmol-1]

382,47

Schmelzenthalpie [kJmol-1]

15,49

Wärmeleitfähigkeit [Wm-1K-1]

100

Spezifische Wärme [kJkg-1K-1]

0,456

Thermischer Längenausdehungskoeffizient [10-6K-1]

13,36

Spezifischer Widerstand [10-8Wm]

6,24

Curietemperatur [K]

1404

paramagnetisch [K]

1403-1428

Spezifische magnetische Suszeptibilität

ferromagnetisch

 

Cobalt 4: Atom- und kernphysikalische Eigenschaften.

Termsymbol

4F9/2

1. Ionisierungsenergie [eV]

7,86

2. Ionisierungsenergie [eV]

17,083

Elektronenaffinität [eV]

0,662

Elektronegativität (Pauling)

1,88

effektive Kernladung (Slater)

3,90

Magnetisches Moment [mB]

6,633

Ionenradius (Co3+) [nm]

0,063

Kovalenzradius [nm]

0,116

Atomradius [nm]

0,125

Kernspin (Co59)

7/2

Magnetisches Moment (Co59) [mK]

4,6

Einfangquerschnitt für thermische

Neutronen [barn]

 

37,5

 

 

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