Определить свойства Sb (Сурьма).

Sb - сурьма. Строение атома сурьмы:

В периодическое системе элементов Д. И. Менделеева сурьма находится в пятой группе, в главной подгруппе и в пятом периоде под №51. Ее строение атома ₊₅₁Sb 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰5s²5p³. Свойства сурьмы схожи с атомами пятой группы главной подгруппы, но в связи с тем, что у сурьмы 5 энергетических уровней, радиус у сурьмы значительно больше чем у азота, фосфора и астата и электроны последнего уровня слабее притягиваются к ядру у ее атомов будут проявляться сильнее металлические и восстановительные свойства. Сурьма в виде простого вещества полуметалл - диалектрик, серебристо-белого цвета с синеватым оттенком, грубозернистого строения. Сурьма, с одной стороны, в природных соединениях имеет свойства металла, с другой стороны она обладает свойствами металлоида, С такими металлами, как медь, мышьяк и палладий сурьма может давать интерметаллические соединения.

В России крупнейшее месторождение сурьмы находится в Якутии.

Основной способ получения сурьмы - это обжиг сульфидных руд с последующим восстановлением углем:

2Sb₂S₃ + 9O₂ = 2Sb₂O₃ + 6SO₂

2Sb₂O₃ + 3C = 3CO + 4Sb

Химические свойства сурьмы:

Внешний, электронный слой атома сурьмы состоит из пяти валентных электронов s²p³. Три из них (p-электроны) - неспаренные и два (s-электроны) - спаренные. Первые легче отрываются от атома и определяют характерную для сурьмы валентность 3⁺. При проявлении этой валентности пара неподеленных валентных электронов s² находится. как бы в запасе. Когда же этот запас расходуется, сурьма становится пятивалентной. Короче говоря, она проявляет те же валентности, что и ее аналог по группе - неметалл фосфор.

В соединениях сурьма может проявлять в степени окисления: + 5; +3 - 3;

На воздухе устойчива, при сильном нагревании загорается:

4Sb + 3O₂ + 650⁰ = 2Sb₂O₃ Этому оксиду соответствует гидроксид Sb (OH) ₃

Высший оксид сурьмы существует Sb₂O₅ и ему соответствует гидроксид H₃SbO₄

С азотом и водородом не взаимодействует.

Взаимодействует с кислотами:

Sb + H₂SO₄ = Sb₂ (SO₄) ₃ + SO₂ + H₂O

Азотная кислота при взаимодействии с сурьмой переводит ее в сурсьную кислоту:

Sb + 5HNO₃ = H₃SbO₄ + 5NO₂ + H₂O

Легко взаимодействует с галогенами:

2Sb + 3I₂=2SbI₃

В зависимости от температуры с хлором может проявлять степень окисления + 3,+5:

2Sb + 3CI₂ + 20⁰C = 2SbCI₃

2Sb + 5CI₂ + 80⁰C=2SbCI₅

Применение сурьмы: Сурьма всё больше применяется в полупроводниковой промышленности при производстве диодов, инфракрасных детекторов.

Является компонентом свинцовых сплавов, увеличивающим их твёрдость и механическую прочность. Область применения включает: батареи, антифрикционные сплавы, типографские сплавы, стрелковое оружие и трассирующие пули, оболочки кабелей, спички, лекарства, противопротозойные средства, пайка - некоторые бессвинцовые припои содержат 5 % Sb, использование в линотипных печатных машинах. Вместе с оловом и медью сурьма образует металлический сплав - баббит, обладающий антифрикционными свойствами и использующийся в подшипниках скольжения. Также Sb добавляется к металлам, предназначенным для тонких отливок.