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化学物質
酸化コバルト(II,III)

酸化コバルト(II,III)

更新日：2023/3/19

酸化コバルト(II,III)（Cobalt(II,III) oxide）は，化学式 Co₃O₄ で表される無機化合物です。

名称

物質名称一覧

命名法

Nomenclature

名称

Name

代表的名称
Typical name: 酸化コバルト(II,III); Cobalt(II,III) oxide

組成命名法
Compositional nomenclature: 酸化コバルト(II,III); Cobalt(II,III) oxide; 四酸化三コバルト; Tricobalt tetraoxide

化学式と構造

化学式一覧

化学式名称

Formula name

化学式

Formula

代表的化学式
Typical formula: Co₃O₄

組成式
Compositional formula: Co₃O₄

構造式
Structural formula

電子式 (ルイス構造式)
Lewis structure

電子式 (ルイス構造式, 色付き)
Colored Lewis structure

物質情報

物質情報一覧

項目

Item

値

Value

名称
Name: 酸化コバルト(II,III); Cobalt(II,III) oxide

化学式
Formula: Co₃O₄

外観
Appearance: 黒色の固体; Black solid

臭気
Odor: 無臭; Odorless

モル質量
Molar mass: 240.796 g/mol

密度
Density: 6.07 g/cm³^[1]
固体

融点
Melting point: >900 °C^[1]
分解 → CoO, O₂

沸点
Boiling point: –

構成要素

構成イオン

イオン Ion	名称 Name	電荷数 Charge number	個数 Number
Co²⁺	コバルト(II)イオン	2	1
Co³⁺	コバルト(III)イオン	3	2
O²⁻	酸化物イオン	-2	4

構成原子

原子 Atom	名称 Name	酸化数 Oxidation state	個数 Number
Co	コバルト	+2	1
Co	コバルト	+3	2
O	酸素	−2	4

原子の比率

原子 Atom	原子量 Atomic weight	個数 Number	原子比率 Atomic ratio	重量比率 Weight ratio
Co	58.933194	3	42.86%	73.42%
O	15.999	4	57.14%	26.58%

熱力学的性質

相転移特性

項目

Item

値

Value

融解熱
Enthalpy of fusion: –

蒸発熱
Enthalpy of vaporization: –

蒸発熱 (25°C)
Enthalpy of vaporization at 25°C: –

その他転移エンタルピー
Enthalpy of other transition: –

標準熱力学特性

状態 State	標準生成エンタルピー Δ_fH° kJ · mol⁻¹	標準生成ギブスエネルギー Δ_fG° kJ · mol⁻¹	標準モルエントロピー S° J · K⁻¹ · mol⁻¹	標準モル定圧熱容量 C_p° J · K⁻¹ · mol⁻¹
結晶性固体	−891.^[2]	−774.^[2]	102.5^[2]	123.4^[2]

溶解度

溶解性

反応 Reactive

混和 Miscible

易溶 Very soluble

可溶 Soluble: HA^[1]酸
MOH^[1]アルカリ

微溶 Slightly soluble

難溶 Very slightly soluble

不溶 Insoluble: H₂O^[1]水

製法

分解反応

熱分解性物質が分解すると，酸化コバルト(II,III)が生成する場合があります。

水酸化コバルト(II)の分解 ◆ Δ_rG 102 kJ/mol K 0.14 × 10⁻¹⁷ pK 17.87: 3Co(OH)₂水酸化コバルト(II)
🔥
⟶
Co₃O₄酸化コバルト(II,III) + 2H₂O水 + H₂↑水素

炭酸コバルト(II)の分解: 3CoCO₃炭酸コバルト(II)
🔥
⟶
Co₃O₄酸化コバルト(II,III) + CO↑一酸化炭素 + 2CO₂↑二酸化炭素

水酸化コバルト(II)の分解 ◆ Δ_rG 78 kJ/mol K 0.22 × 10⁻¹³ pK 13.67: 4Co(OH)₂水酸化コバルト(II)
🔥
⟶
Co₃O₄酸化コバルト(II,III) + Coコバルト + 4H₂O水

炭酸コバルト(II)の分解: 4CoCO₃炭酸コバルト(II)
🔥
⟶
Co₃O₄酸化コバルト(II,III) + Coコバルト + 4CO₂↑二酸化炭素

硫酸コバルト(II)の分解 ◆ Δ_rG 672 kJ/mol K 0.19 × 10⁻¹¹⁷ pK 117.73: 3CoSO₄硫酸コバルト(II)
🔥
⟶
Co₃O₄酸化コバルト(II,III) + 3SO₂↑二酸化硫黄 + O₂↑酸素

化学反応

還元性非金属との反応

還元性非金属と酸化コバルト(II,III)が反応すると，単体/酸化物と非金属酸化物が生成します。

水素と酸化コバルト(II,III)の反応 ◆ Δ_rG −175 kJ/mol K 4.56 × 10³⁰ pK −30.66: 4H₂水素 + Co₃O₄酸化コバルト(II,III)
🔥
⟶
3Coコバルト + 4H₂O水

炭素と酸化コバルト(II,III)の反応 ◆ Δ_rG 225 kJ/mol K 0.38 × 10⁻³⁹ pK 39.42: 4C炭素 + Co₃O₄酸化コバルト(II,III)
🔥
⟶
3Coコバルト + 4CO↑一酸化炭素

水素と酸化コバルト(II,III)の反応 ◆ Δ_rG −106 kJ/mol K 3.72 × 10¹⁸ pK −18.57: H₂水素 + Co₃O₄酸化コバルト(II,III)
🔥
⟶
3CoO酸化コバルト(II) + H₂O水

炭素と酸化コバルト(II,III)の反応 ◆ Δ_rG −6 kJ/mol K 1.13 × 10¹ pK −1.05: C炭素 + Co₃O₄酸化コバルト(II,III)
🔥
⟶
3CoO酸化コバルト(II) + CO↑一酸化炭素

還元性化学種との反応

還元性化学種と酸化コバルト(II,III)が反応すると，種々の生成物が生成します。

ナトリウムと酸化コバルト(II,III)の反応 ◆ Δ_rG −728 kJ/mol K 3.47 × 10¹²⁷ pK −127.54: 8Naナトリウム + Co₃O₄酸化コバルト(II,III)
⟶
4Na₂O酸化ナトリウム + 3Coコバルト

ナトリウムと酸化コバルト(II,III)の反応 ◆ Δ_rG −244 kJ/mol K 5.58 × 10⁴² pK −42.75: 2Naナトリウム + Co₃O₄酸化コバルト(II,III)
⟶
Na₂O酸化ナトリウム + 3CoO酸化コバルト(II)

硫化水素と酸化コバルト(II,III)の反応 ◆ Δ_rG −40 kJ/mol K 1.02 × 10⁷ pK −7.01: 4H₂S硫化水素 + Co₃O₄酸化コバルト(II,III)
⟶
4S硫黄 + 3Coコバルト + 4H₂O水

硫化水素と酸化コバルト(II,III)の反応 ◆ Δ_rG −73 kJ/mol K 6.15 × 10¹² pK −12.79: 4H₂S硫化水素 + 5Co₃O₄酸化コバルト(II,III)
⟶
4CoSO₄硫酸コバルト(II) + 11Coコバルト + 4H₂O水

被酸化性化学種との反応

被酸化性化学種と酸化コバルト(II,III)が反応すると，種々の生成物が生成します。

銅と酸化コバルト(II,III)の反応 ◆ Δ_rG −15 kJ/mol K 4.25 × 10² pK −2.63: 2Cu銅 + Co₃O₄酸化コバルト(II,III)
🔥
⟶
Cu₂O酸化銅(I) + 3CoO酸化コバルト(II)

酸化鉄(II)と酸化コバルト(II,III)の反応: 8FeO酸化鉄(II) + Co₃O₄酸化コバルト(II,III)
⟶
4Fe₂O₃酸化鉄(III) + 3Coコバルト

銅と酸化コバルト(II,III)の反応 ◆ Δ_rG 255 kJ/mol K 0.21 × 10⁻⁴⁴ pK 44.67: 4Cu銅 + Co₃O₄酸化コバルト(II,III)
🔥
⟶
4CuO酸化銅(II) + 3Coコバルト

酸化鉄(II)と酸化コバルト(II,III)の反応: 2FeO酸化鉄(II) + Co₃O₄酸化コバルト(II,III)
⟶
Fe₂O₃酸化鉄(III) + 3CoO酸化コバルト(II)

ヨウ化カリウムと酸化コバルト(II,III)の反応 ◆ Δ_rG 301 kJ/mol K 0.18 × 10⁻⁵² pK 52.73: KIヨウ化カリウム + 3Co₃O₄酸化コバルト(II,III)
🔥
⟶
KIO₃ヨウ素酸カリウム + 9CoO酸化コバルト(II)

被酸化性化学種との反応 (中性条件下)

被酸化性化学種と酸化コバルト(II,III)，水が反応すると，種々の生成物が生成します。

銅と酸化コバルト(II,III)の反応 (中性条件下) ◆ Δ_rG −11 kJ/mol K 8.46 × 10¹ pK −1.93: 2Cu銅 + Co₃O₄酸化コバルト(II,III) + 3H₂O水
🔥
⟶
Cu₂O酸化銅(I) + 3Co(OH)₂水酸化コバルト(II)

銅と酸化コバルト(II,III)の反応 (中性条件下) ◆ Δ_rG 5 kJ/mol K 0.13 × 10⁰ pK 0.88: Cu銅 + Co₃O₄酸化コバルト(II,III) + 3H₂O水
🔥
⟶
CuO酸化銅(II) + 3Co(OH)₂水酸化コバルト(II)

ヨウ化カリウムと酸化コバルト(II,III)の反応 (中性条件下) ◆ Δ_rG 312 kJ/mol K 0.22 × 10⁻⁵⁴ pK 54.66: KIヨウ化カリウム + 3Co₃O₄酸化コバルト(II,III) + 9H₂O水
🔥
⟶
KIO₃ヨウ素酸カリウム + 9Co(OH)₂水酸化コバルト(II)

ヨウ化カリウムと酸化コバルト(II,III)の反応 (中性条件下) ◆ Δ_rG 264 kJ/mol K 0.56 × 10⁻⁴⁶ pK 46.25: 2KIヨウ化カリウム + Co₃O₄酸化コバルト(II,III) + 4H₂O水
🔥
⟶
2KOH水酸化カリウム + I₂ヨウ素 + 3Co(OH)₂水酸化コバルト(II)

難酸化性化学種との反応

難酸化性化学種と酸化コバルト(II,III)が反応すると，種々の生成物が生成します。

塩化水素と酸化コバルト(II,III)の反応 ◆ Δ_rG −222 kJ/mol K 7.81 × 10³⁸ pK −38.89: 8HCl塩化水素 + Co₃O₄酸化コバルト(II,III)
⟶
Cl₂塩素 + 3CoCl₂塩化コバルト(II) + 4H₂O水

金と酸化コバルト(II,III)の反応: 2Au金 + 3Co₃O₄酸化コバルト(II,III)
🔥
⟶
Au₂O₃酸化金(III) + 9CoO酸化コバルト(II)

塩化ナトリウムと酸化コバルト(II,III)の反応 ◆ Δ_rG 655 kJ/mol K 0.18 × 10⁻¹¹⁴ pK 114.75: NaCl塩化ナトリウム + 4Co₃O₄酸化コバルト(II,III)
🔥
⟶
NaClO₄過塩素酸ナトリウム + 12CoO酸化コバルト(II)

塩化ナトリウムと酸化コバルト(II,III)の反応 ◆ Δ_rG 516 kJ/mol K 0.40 × 10⁻⁹⁰ pK 90.40: NaCl塩化ナトリウム + 3Co₃O₄酸化コバルト(II,III)
🔥
⟶
NaClO₃塩素酸ナトリウム + 9CoO酸化コバルト(II)

難酸化性化学種との反応 (中性条件下)

難酸化性化学種と酸化コバルト(II,III)，水が反応すると，種々の生成物が生成します。

金と酸化コバルト(II,III)の反応 (中性条件下) ◆ Δ_rG 483 kJ/mol K 0.24 × 10⁻⁸⁴ pK 84.62: 2Au金 + 3Co₃O₄酸化コバルト(II,III) + 12H₂O水
🔥
⟶
2Au(OH)₃水酸化金(III) + 9Co(OH)₂水酸化コバルト(II)

塩化ナトリウムと酸化コバルト(II,III)の反応 (中性条件下) ◆ Δ_rG 670 kJ/mol K 0.42 × 10⁻¹¹⁷ pK 117.38: NaCl塩化ナトリウム + 4Co₃O₄酸化コバルト(II,III) + 12H₂O水
🔥
⟶
NaClO₄過塩素酸ナトリウム + 12Co(OH)₂水酸化コバルト(II)

塩化ナトリウムと酸化コバルト(II,III)の反応 (中性条件下) ◆ Δ_rG 527 kJ/mol K 0.47 × 10⁻⁹² pK 92.33: NaCl塩化ナトリウム + 3Co₃O₄酸化コバルト(II,III) + 9H₂O水
🔥
⟶
NaClO₃塩素酸ナトリウム + 9Co(OH)₂水酸化コバルト(II)

金と酸化コバルト(II,III)の反応 (中性条件下) ◆ Δ_rG 472 kJ/mol K 0.20 × 10⁻⁸² pK 82.69: 2Au金 + 3Co₃O₄酸化コバルト(II,III) + 3H₂O水
🔥
⟶
2Au(OH)₃水酸化金(III) + 9CoO酸化コバルト(II)

分解反応

酸化コバルト(II,III)が分解すると，種々の生成物が生成します。

酸化コバルト(II,III)の分解 ◆ Δ_rG 774 kJ/mol K 0.25 × 10⁻¹³⁵ pK 135.60: Co₃O₄酸化コバルト(II,III)
🔥
⟶
3Coコバルト + 2O₂↑酸素

酸化コバルト(II,III)の分解 ◆ Δ_rG 263 kJ/mol K 0.84 × 10⁻⁴⁶ pK 46.08: 2Co₃O₄酸化コバルト(II,III)
🔥
⟶
6CoO酸化コバルト(II) + O₂↑酸素

参考文献

参考文献一覧

1
James G. Speight (2017)
Lange's Handbook of Chemistry, 17th edition
https://www.accessengineeringlibrary.com/content/book/9781259586095
McGraw Hill Education
- Amazon
引用リスト
- ^ 密度, 6.07 g/cm³ - p.41
- ^ 融点, >900 °C - p.41
- ^ 溶解性, 水に不溶 - p.41
- ^ 溶解性, 酸に可溶 - p.41
- ^ 溶解性, アルカリに可溶 - p.41
2
Janiel J. Reed (1989)
The NBS Tables of Chemical Thermodynamic Properties: Selected Values for Inorganic and C1 and C2 Organic Substances in SI Units
https://doi.org/10.18434/M32124
National Institute of Standards and Technology (NIST)
引用リスト

Δ_rG	102 kJ/mol
K	0.14 × 10⁻¹⁷
pK	17.87

Δ_rG	78 kJ/mol
K	0.22 × 10⁻¹³
pK	13.67

Δ_rG	672 kJ/mol
K	0.19 × 10⁻¹¹⁷
pK	117.73

Δ_rG	−175 kJ/mol
K	4.56 × 10³⁰
pK	−30.66

酸化コバルト(II,III)

名称

物質名称一覧

化学式と構造

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物質情報

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構成要素

構成イオン

構成原子

原子の比率

熱力学的性質

相転移特性

標準熱力学特性

溶解度

溶解性

製法

分解反応

化学反応

還元性非金属との反応

還元性化学種との反応

被酸化性化学種との反応

被酸化性化学種との反応 (中性条件下)

難酸化性化学種との反応

難酸化性化学種との反応 (中性条件下)

分解反応

参考文献

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関連物質

第9族元素の酸化物

塩基と塩基性酸化物

コバルト(II)塩

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物質の性質

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