Характеристика сурьмы. Характеристика сурьмы Как химический элемент

• Название: Характеристика сурьмы Как химический элемент
• Дата: 15.03.2022
• Размер: 19.56 Kb.
• Имя файла: Характеристика сурьмы.docx
• Тип: Документы; #397006

Характеристика сурьмы

Как химический элемент:

1. 
   Сурьма (Sb) располагается во 5 периоде, в V группе, главной подгруппе, имеет порядковый номер 51, полуметалл.
   

Степени окисления минимальная: -3 максимальная: +5 Высший оксид: Sb2O5 – оксид мышьяка (V). Проявляет кислотные свойства: Sb2O5 + 2NaOH   t ⟶ 2NaSbO3 + H2O Высший гидроксид: HSbO3 – метасурьмяная кислота. Проявляет кислотные свойства: HSbO3 + NaOH ⟶ NaSbO3 + H2O Водородное соединение в низшей степени окисления: SbH3.

2. 
   Электронная формула атома сурьмы в порядке возрастания энергий орбиталей:
   1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p³
   
   Электронная формула атома сурьмы в порядке следования уровней:
   1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p³
   
3. 
   Сурьма встречается в природе в соединении с серой – в виде сурьмяного блеска]6 или антимонита, Sb₂S₃. Несмотря на то, что содержание сурьмы в земной коре сравнительно невелико [0,00005% (масс.)], сурьма была известна еще в глубокой древности. Это объясняется распространенностью в природе сурьмяного блеска и легкостью получения из него сурьмы.
   

Как простое вещество:

1. 
   В свободном состоянии сурьма образует серебристо-белые кристаллы (рис. 1), обладающие металлическим блеском и имеющие плотность 6,68 г/см ³. Напоминая по внешнему виду металл, кристаллическая сурьма отличается хрупкостью и значительно хуже проводит теплоту и электрический ток, чем обычные металлы. Кроме кристаллической сурьмы, известны и другие ее аллотропические видоизменения.
   
2. 
   Со многими металлами образует интерметаллические соединения — антимониды. Основные валентные состояния в соединениях: III и V.Окисляющие концентрированные кислоты активно взаимодействуют с сурьмой.серная кислота превращает сурьму в сульфат сурьмы(III) с выделением сернистого газа:
   

{\displaystyle {\mathsf {2Sb\ +\ 6H_{2}SO_{4}\ \longrightarrow \ Sb_{2}(SO_{4})_{3}\ +\ 3SO_{2}\uparrow +\ 6H_{2}O}}}азотная кислота переводит сурьму в сурьмяную кислоту  {\displaystyle {\mathsf {Sb\ +\ 5HNO_{3}\ \longrightarrow \ H_{3}SbO_{4}\ +\ 5NO_{2}\uparrow +\ H_{2}O}}}

Сурьма растворима в царской водке:

{\displaystyle {\mathsf {3Sb\ +\ 18HCl\ +\ 5HNO_{3}\ \longrightarrow \ 3H[SbCl_{6}]\ +\ 5NO\uparrow +\ 10H_{2}O}}}Сурьма легко реагирует с галогенами:

с иодом в инертной атмосфере при незначительном нагревании

{\displaystyle {\mathsf {2Sb\ +\ 3I_{2}\ \longrightarrow \ 2SbI_{3}\ }}}с хлором реагирует по-разному, в зависимости от температур

3. 
   Основной способ получения — обжиг сульфидных руд с последующим восстановлением оксида углём.
   
4. 
   Входит в состав некоторых припоев. Также может использоваться в качестве легирующей примеси к полупроводникам (донор электронов для кремния и германия). Теллурид сурьмы применяется как компонент термоэлектрических сплавов (термо-ЭДС 150—220 мкВ/К) с теллуридом висмута.
   

Сурьма известна с глубокой древности. В странах Востока она использовалась примерно за 3000 лет до н. э. для изготовления сосудов. В Древнем Египте уже в XIX в. до н. э. порошок сурьмяного блеска (природный Sb₂S₃) под названием mesten или stem применялся для чернения бровей. В Древней Греции он был известен как στίμμι и στίβι, отсюда лат. stibium^[5]. Около XII—XIV вв. н. э. появилось название antimonium. Подробное описание свойств и способов получения сурьмы и её соединений впервые дано алхимиком Василием Валентином (Германия) в 1604 году. В 1789 году А. Лавуазье включил сурьму в список химических элементов под названием antimoine^[6] (современный английский antimony, испанский и итальянский antimonio, немецкий Antimon). Русское слово «сурьма» произошло от турецкого и крымско-татарского sürmä^[7]; им обозначался порошок свинцового блеска PbS, также служивший для чернения бровей (по другим данным, «сурьма» — от персидского «сурме» — металл).
 Месторождения сурьмы известны в ЮАР, Алжире, Азербайджане, Таджикистане, Болгарии, России, Финляндии, Казахстане, Сербии, Китае, Киргизии.

Самым крупным производителем этого металла считается Китай, второе место у нас, на третьем - Мьянма. Далее идут Канада, Таджикистан и Боливия. Всего в мире ежегодно производится около 200 000 тонн сурьмы.