塩化コバルトと錯イオン

塩化コバルトの結晶を水に溶かすと淡桃色のアクア錯イオンとなって安定します。これに濃塩酸を加えると色が青色に変化するなど、これらは錯イオンの立体構造の変化によるものです。

「動　画」塩化コバルト結晶を加熱～水溶液～熱による水離脱

「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、淡桃色のヘキサ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。

CoCl₂・6H₂O ⇄ [Co(H₂O)₆]²⁺ ＋ 2Cl^－

2.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

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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