UA-119493607-1 コバルトの色変化 | らくらく理科教室
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塩化コバルト水溶液に熱や濃塩酸を加えると色が薄桃色から青色に変化します。これは、熱や酸により錯イオンの立体構造の変化に関係があります。

「画像」乾燥させると薄桃色→青色

ろ紙を加熱してみる

「動画」軽く火にかざして変化を観る。

「画 像」濃塩酸を加えて塩化物濃度を大きくしてみる。

「動 画」濃塩酸をゆっくり加えていく。

「解 説」

  1. 水の吸収により色が変わる

塩化コバルト(Ⅱ) CoCl2・6H2O は、水の配位数によりカラフルな化合物をつくることで知られます。加熱すると、水和している水分子が離脱して青色を呈しますが、放置しておくと次第に空気中の水分を吸収して水和物に戻ります。

[Co(H2O)6]Cl2  ⇄  CoCl2  + 6H2O

(暗紫色)     (青色)

この六水和物を水に溶解させると、淡桃色のテトラアクア錯イオンをつくって安定します。無水物から水和物へと水を吸収していく過程で青色から赤色へと色調が変わるので、乾燥剤のシリカゲル粒や化学反応で水が生成しているかどうかの判定剤としても利用されます。

[Co(H2O)6]Cl2  ⇄  [Co(H2O)6]2+ + 2Cl

テトラアクアコバルト(Ⅱ)イオン

  1. 配位数が6→4に変化する

塩化コバルトを水に溶解させたのち、さらに濃塩酸を加えると、水分子と塩化物イオンの交換が起こり、テトラクロロコバルト(Ⅱ)酸イオン [CoCl4]2- が生成します。

[Co(H2O)6]2+ +  4Cl  ⇄  [CoCl4]2-   +  6H2O

テトラクロロコバルト(Ⅱ)酸イオン

この変化では、コバルト錯イオンの構造が八面体から四面体、配位数が6→4に減少します。また、吸熱反応を伴う可逆反応で、温度を上げていくと、微妙な色の変化も観察できます。


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