Оглавление:
Подгруппа мышьяка
- Подгруппа мышьяка. Характеристики элемента VA- Группа. Валентное электронное расположение всех элементов группы Ва ns2np3, или уровень внешней энергии (валентности), содержит 2 Пара ns электронов и 3 неспаренных электрона в 3 раза вырождаются ном НП уровне. Однако существуют различия в элементах этой группы. Электронная структура.
- Пустые уровни nrf в мышьяке, сурьме и висмуте Помимо фосфора, полностью закончен интерьер (n-1)< / — уровень, и висмут, и далее лантаноиды, и 4/4- Уровень. Внешняя экранировка по наличию внутренней d-и / или оболочки Вторичная периодичность электронная, серия As-Sb-Bi appears. Re В результате промежуточные элементы ряда-сурьма-окисляются в состоянии+5
Оказалось, что он более стабилен, чем мышьяк и висмут. Людмила Фирмаль
Основные особенности атомов элементов группы Ва и образуемых ими Для того же атомарного соединения, стр. В серии N-P-As-Sb-Bi происходит монотонное увеличение радиуса Уменьшение атомной и электроотрицательности в соответствии с общими тенденциями Изменения этих характеристик в основной подгруппе периодической системы. В этой серии сумма первых 3 потенциалов ионизации также уменьшается. 14 Y. A. Ugai.
Четыреста семнадцать Указывает на повышение стабильности состояния окисления+3 при переходе От Линн до висмута. Степень окисления висмута характеризуется состоянием+5 Он более неустойчив, чем сурьма. Это объясняется, как и в предыдущем случае (T1, Pb), наличие инертной пары BV-специфичных электронов. Элементы подгруппы мышьяка стабильность отрицательной степени Окисление ряда As-Sb-Bi уменьшается до степени висмута ИТ Я вообще ничего не знаю.
Такая ситуация, в частности, характерна и для висмута. Как металл. Природные соединения и production. In земная кора Мышьяк относительно широко распространен и в основном связан с Это условие, но иногда родной мышьяк также может быть найден. Более известный. 120 минералов в том числе arsenic. In природа, главным образом Сера и зом, образующие 2 вида минералов: сульфид мышьяка（ AlSgar задницу и auripigment As2S3)и мышьяк и металлический (Арсе- Нопирит FeAsS, лоллингит или пирит мышьяка FeAs2).
Последний. Группой полезных ископаемых является горная порода (полиметаллические руды). В состав этих слоев входят такие металлы, как Au, Ag, Pb, Cu, Co, Sn и другие. Содержание сурьмы в земной коре примерно на 1 цифру ниже. Но она Независимые минералы также формируются, но наиболее распространенными являются Сурьмяной блеск (антимонит) Sb2S3, валентинит Sb2Og и сервант Sb2O4, стибиоканит Sb2O4 * H2O и кермезит 3Sb2S3-Sb203.
Мышьяк, сурьма и др. Это связано с полиметаллическими ores. In природа, висмут образует серу Форма корма, тиозолов и оксидов также встречается в естественном состоянии. Самый Хорошо известны висмут Bi2S, висмут Bi2O3 и тетразимит Bi2Te2S. Мышьяк, сурьма и висмут, как правило, в свободном состоянии、 Термическое восстановление оксидов карбона или металла.
С мышьяком Его аналоги обычно связываются со многими металлами в процессе восстановления Сплав формируется. Восстановленные промежуточные продукты подвергают хлорированию Летучие хлориды мышьяка, сурьмы и висмута отгоняют、 После вспашки, а затем восстановления, например, водородом, цинком и др. Полная очистка мышьяка достигается вакуумной сублимацией. С сурьмой Висмут подвергают глубокой рафинации методом ориентированной кристаллизации Или зона плавления.
При таком способе очистки можно получить мышьяк, сурьму Висмут, общее содержание примесей которого не превышает 10-10 масс.、 Доля.%, Простая субстанция. Физико-химические свойства Property. In свободное состояние, мышьяк, сурьма, висмут Кристаллическое вещество с серым металлическим блеском(как)、 Синеватый цвет (Sb) или красноватый цвет (Bi) в зоне разлома. Всегда. В этих условиях они образуют слоистую кристаллическую решетку из ромбоэдрических кристаллов Тип (^- модификации).
Для мышьяка и сурьмы, помимо окрорма, используются другие полиморфные соединения Изменить. Поэтому при конденсации паров мышьяка в охлажденной жидкости Поверхность, образованная азотом, образует желтый воскообразный кубический Кристалл Синонимы, как белый фосфор. Преобразование желтого мышьяка в стабильный Новая о ^ — ромбическая форма обычно протекает через стадию формирования, поэтому、
Подобные изменения, называемые черным мышьяком Линн. При 290 ° С черный мышьяк превращается в обычный серый металл Мышьяк. Аналогичное превращение наблюдается и в сурьме. По сравнению с компактным состоянием чистого мышьяка, сурьмы, висмута Работа кислорода кислорода существенно отличается. Если он содержит сурьму и висмут Сухая атмосфера, при нормальных условиях, практически не окисляется, и тогда мышьяк Из-за образования оксида As2O3 он очень быстро темнеет на воздухе.
Он не пассивирован- Поверхность мышьяка. Таким образом, мелкое зерно мышьяка Полностью pour. In атмосфера повышенной влажности, поверхность окисляется. Сурьма и висмут, также включены. При нагревании на воздухе все 3 вещества сжигаются Обратите внимание на образование оксида E2Oz. In кислородная атмосфера в этих условиях Мышьяк также может образовывать более высокие оксиды Ase2o5 и сурьму Sb(+4) (Sb2O, (). Sb2C> 5 получают окислением сурьмы в атмосфере унции.
Насыщенный кислородом. Висмут во всех случаях с прямым окислением Образует только Bi2O3. Из стандартного потенциала электрода все 3 элемента находятся на правой стороне. Водород (между водородом и медью). в результате этого они не могут взаимодействовать Используются неокисляющие минеральные кислоты. Нормальный Под действием концентрированного H2SO4 или HNOS он может быть превращен в раствор.
Кроме того, что касается азотной кислоты, то работа этих элементов отличается. Следовательно, мышьяк при взаимодействии с азотной кислотой будет Орто-мышьяком Кислота： As + 5HNO (концентрация)= H3As04 + 5NO2 +Н2О Сурьма, содержащая концентрированный HNO3, образует метасимовую кислоту： 3Sb + 5HNO3 (концентрация)= 3HSbO3 + 5NO +Н2О В отличие от мышьяка и сурьмы, висмут реагирует с азотной кислотой Всегда образуйте нитрат висмута： Bi + 4HNO3 = Bi (NO3K + NO + 2H2O Это также подтверждает металлическую природу этого элемента.
Мышьяк и его аналоги не взаимодействуют с растворами сильных щелочей. Сурьма и висмут также устойчивы к щелочным расплавам、 Как мышьяк при сплавлении со щелочью в присутствии атмосферного кислорода. Образует арсенаты. При комнатной температуре As и Sb взаимодействуют непосредственно с ореолами. Висмут реагирует только при нагревании. Когда загружать все три вещества звука 3 вступают в реакцию с халькогеном, сероводородом. Характерные соединения.
Гидрид элемента Подгруппа мышьяка общей формулы EN3 может быть получена только косвенно Например, из-за кислотного разложения соответствующего соединения, содержащего активный ингредиент Ми металла： Mg332 + 6CH1 = 3MgCl2 + 2EN3 В нормальных условиях арсин AsH3, стибин EH3, висмут BiH3 являются газообразными и、 Но она эндотермична и поэтому нестабильна. Висмут в это время разлагается.
Получение, а о его наличии можно судить только на основании косвенных Увеличение летучести висмута в потоке водорода. Молекулы гидрида в подгруппе мышьяка имеют пирамидальную форму Атомы элементов вверху, структуры с атомами водорода внизу, и Четыреста двадцать Угол H-E-H близок к 90°.Это、 Чистые, не гибридизованные Р-орбиты элементов.
Для Гидридные электронодонорные свойства подгруппы мышьяка Вы не владеете никакими основными свойствами. Очень важным свойством гидридов мышьяка и их аналогов является их высокая Редукционное действие из-за нестабильности негатива Окисление state. So арсин может быть восстановлен даже с фосфором Фосфористая кислота обычно переносится из H3PO3 В фосфор H3PO2
Что само по себе является довольно энергичным восстановителем： 2AsH3 + ZNzRO3 = ZN3RO2 + 2As + 3H2O(AG°2g& = −60 кДж） Рассматриваемый гидрид, в частности АЭК, является сильнейшим неорганическим веществом Poison. It применяется для всех летучих и растворимых соединений. Мышьяк. Как и в случае оксида фосфора (+3), as2o3 в парообразном состоянии является В качестве димера молекулы Av4Ob с тетраэдрическим structure.
In твердое состояние As2O3 образует 3 кристаллические формы и 1 стекловидную форму. Окись Сурьма (+3) присутствует в 2 кристаллах forms. In нормальное состояние Стабильный псевдо-молекулярная структура, состоящая из двойной бесконечное —SB— О—Sb-О-Sb-цепь, соединенная кислородным сшиванием： В отличие от молекулярной структуры оксидов As2O3 и Sb2O3, оксид висмута(+3） Образует координационную решетку моноклинных или тетрагональных структур.
Таким образом, Bi2O3 обладает высокой огнестойкостью(<PL = 820°C) и низкой летучестью. Если Ae2O3 очень растворим в воде, то остальные 2 практически не растворяются. Нерастворимый. Гидроксиды все амфотерные, но гидроксид мышьяка(+3） Он имеет сильный кислотный характер, а Би (ОХК-основной. Гидроокислы Сурьма-это промежуточное звено. Мышьяк NzAeOz (форма opmo) известна только в растворе и является слабой кислотой： pa’I 9.4; pA ’2 12.8 и pA’ s 13.4.
Гидроксид сурьмы(+3)、 Решения в виде Орто-и мета форматов и$ SbOz и HSbO2.Кислотные свойства гидро Оксид сурьмы (+3) намного слабее H3ASO3 (pa’I 11)、 Сложные щелочные растворы имеют сложный гидроксосукцитат (+3)- Ион:[Sb (OHL) ’ — мета-Тибетский; [Sb(OHN] 3-ортостаз. Соль Sb (+3) присутствует только в сильно кислых растворах, при разбавлении Например, гидролиз водой с образованием основной соли SbCl3 + Н2О ^ = ±со(О) Сl2 + Нсl; СБ (о) Сl2 + Н2О * = * ШБ(OHJCl + Нсl Кроме того, производная SB (+3) равна、
- Гидролиз с образованием солей антимонил (натюрморт) SbO +： Sb (OHJCl = SbOCl + H2O в 421 Окись висмута (+3) имеет главным образом основные свойства и хороша soluble в шоу кислоты： Bi2O3 + 6HNO3 = Bi (NO3K +ЗН2О При взаимодействии солей и щелочей Bi (+3), Bi (OHK、 Пример Bi (NO3K + 3NaOH = 3NaNO3 + Bi (OHK Этот осадок нерастворим в избытке щелочи. Там нет никаких кислотных свойств для него Характеристики.
Однако основные характеристики Bi (OHK также слабо выражены、 . С увеличением степени окисления элемента, основные свойства его оксида и Гидроксид ослабевает, а кислота усиливается. Действительно, оксид as2o5 И Сб2о неразрешимо в кислоте, но взаимодействует легко с алкалиом Образование соответствующих солей-например, арсената и Тибета As2O5 + 6NaOH = 2Na3As04 +ЗН2О
Соли Bi (- f-3) проявляют сильную тенденцию к гидролизу с образованием Основные соли и производные висмутила био. Людмила Фирмаль
Оксид мышьяка (+5) растворяется в воде и образуется Орто мышьяк Кислота： As2O5 +ЗН2О = 2H3As04 Ортогенная кислота очень растворима в воде и почти равна по силе Фосфорная кислота(pA ’i 2.2, pA’ 2 6.7, pA ’ 3 11.5). Sb2Os плохо растворим в воде. В соответствии с Свободная кислота не отделяется. Из решения линейки при При обработке сильными кислотами обычно осаждаются различные композиции zSb2O3-2 / H2O.
Само жало не существует как производная от формы opmo、 Происходит от гексагидроксинатриевой сурьмы H [Sb (OH) g].Степень окисления Висмут+5 вообще не имеет характера. B12O5 становится нестабильным при нагревании Он меняется на Bi2O3. Таким образом, изменение кислотно-основных свойств оксида, его стабильность Ty мышьяка и его аналогов можно представить на схеме Увеличение Стабильность Повышенные кислотные свойства As2Os Sb2Os Bi2O5 Увеличение Стабильность As2O} Sb2Q} Bi2O Основное свойство
Поскольку степень окисления отличается стабильностью производных+3 и + 5、 Закон изменения этих окислительно-восстановительных свойств Rank. In серия это как (+3) — Sb (+3) — Bi (+3), что улучшает стабильность Затем соединение уменьшается в том же направлении, уменьшая свойства. Таким образом, производные As (+3) в нейтральной и щелочной среде достаточно Легкий для изменения в сильный разбавитель, более стабилизированное производное Как(+5).
Хотя производные Sb (+3) не являются типичными восстановителями、 Щелочная среда может окисляться до Sb(+5)： Sb2S3 + 2 (NH4JS2 = Sb2S5 + 2 (NH4JS Что касается производных Bi (+3), то снижение активности вообще не характерно. В ряду устойчивость производной As (+5) — Sb (+5) — Bi (+5), наоборот Она уменьшается, но, соответственно, резко возрастает в том же направлении Окислительная активность. Если производное As (+5) является типичным окислителем Без применения окислительная способность H3AsC> 4 выражается только в кислоте
Окружающая среда, после этого производные сурьмяной кислоты под таким же условием можно окислить НС1-С12. Производные Би (+5) являются сильнейшими окислителями. Он находится не только в кислой среде, но и в щелочной среде. Для элементов мышьяковой подгруппы, помимо характерной степени окисления +3 и + 5 могут быть оксидами с умеренной степенью стабильности Лень. Поэтому оксид сурьмы (соответствующий формальному составу Sb2O для сурьмы
Степень окисления+4, но на самом деле это смешанный оксид Bbzbbbb. Этот оксид получают путем сжигания Sb2O3 в атмосфере. 900°С кислорода, кроме того, летучие оксида Sb2O3 является、 Sb2O4 резко снижается. Соединения с другими неметаллами. Все 3 элемента Подгруппы мышьяка взаимодействуют непосредственно с halogens. At в то же время Мышьяк и сурьма образуют 2-рядные галогениды: EGZ и EG5, а для висмута Низкий Галоид слова характерный. Известно только BiF5 это. В дополнение к безопасности、
В ответ на характерное состояние окисления известен тетрахлорид сурьмы、 Висмут ESC-для висмута, кроме того, джихадист также известен(кроме фтора Утвердительный ответ.) В основном, все галогениды имеют молекулярную структуру и Нормальным состоянием является газ, жидкость или расплавленное твердое тело Другое вещество. Только BiF3 имеет структуру координации, как соль Свойства, указываемые относительно высокой температурой плавления G25°C).
Обращает на себя внимание монотонное повышение температуры плавления. Галогенид Avg3 (от −20, −6,+ 31 и 144°С фторид иодид) и видный Сравнение SbF3 B90°C) более высокая температура плавления, особенно BiF3 Вместе с остальными тремя галогенами. Это связано с тем, что электроотрицательность Степень окисления + 3 мышьяк, сурьма и+ Висмут в том же состоянии окисления. Таким образом, AsF3 является менее полярным.
С сурьмой Вклад ионов висмута по разности электроотрицательности, наиболее Он более выражен с фтором, и поэтому имеет максимальную точку Плавление в соответствующем ряду. Остальная часть Галогенированной сурьмы Молекулярная ковалентная. Как для трех-галогенированные висмут、 Вклад ионов заметно во всех его производных. Она электроотрицательна. Элементы подгруппы мышьяка сильно окисляются、
Свойства взаимодействия общие характеристики всех известных Пять галогенов. Даже BiF5 сублимирует и показывает молекулы без плавления Молекулярные свойства его кристаллической решетки. Все галогенированные мышьяки и их аналоги характеризуются 3 основными типами Химические реакции: термическая диссоциация, гидролиз и комплексообразование Четыреста двадцать три ниэ.
Кроме того, низкий Галоид характеризуется дисбалансом Бания. Наиболее характерна термическая диссоциация пяти галогенидов、 Поток по схеме EG5 = EGz + G2 (G-F, C1).Галоидный диссоциации ЭХЗ не заметен. Все известные галогениды элементов подгруппы мышьяка могут быть образованы Как кислотный комплекс, так и катионный complex.
In случай тригалогенидов Характерный катионный комплекс, который можно рассматривать как продукт Связывание с нейтральными молекулами ehz изолированными электронами Пары, например[A-Z (Mnzl) C1z и так далее on. In кроме того, они образуют кислотные комплексы. При взаимодействии с галогенидами активных металлов： MeG + EG3 = Me [EG4]; 2MeG + EG3 = Me2 [EG5]; ZMeG + EG3 = Me3 [EG6] Образование кислотного комплекса характерно для пяти halides. So.
Пентафторид образует комплекс фторида щелочного металла и типа Me[EHb Кроме того, комбинированная способность SbF более выражена, чем комбинированная способность SbF. Соответствующие производные мышьяка и висмута (вторичная периодичность). Например, пять бромидов сурьмы в свободном состоянии неизвестны、 Существует общий анионный комплекс[BVBGB], и он очень стабилен.
Общим для элементов подгруппы мышьяка является наличие всех Чул. Композиция e2×3 coenides, которая соответствует правилам формальной валентности. Доски Nide E2×3 можно получить путем сплавлять компоненты сразу. Со стехиометрией, пропуская сероводород Через подкисленный (во избежание гидролиза) раствор их солей, халькогенидов Висмут является типичным координационным Кристаллом、
Характерны структуры As2X3 и Sb2X3 (особенно включающие легкий халькоген) Фрагмент «молекулы».Например, кристаллы As2S3 могут быть Сеть, ван-дер-Ваальсово соединение взаимодействием И действия. Внутри сети соединения в основном являются covalent. In ранги Расслоение структур L2X3 и Bi2X3 сохраняется, но в межатомном взаимодействии Металлическая составляющая связи накладывается, в частности Теллурид.
Халькогенид Е2Х3 устойчив в воздухе и в атмосфере с высокой влажностью. Смесь воды и разбавленных неокисляющих минеральных кислот. С Халькогенид представляет собой кислоту Льюиса и характеризуется реакцией Образование солей тионовой кислоты, например As2S3 + 3 (NH4JS = 2 (NH4KAsS3 Все тиозолы в твердом состоянии очень стабильны, и соответствующие тиозолы Вы свободны.
Из высших 92Xs халькогенидов известны только сульфиды, и все они Он может быть приобретен только косвенно, и его стабильность резко падает As2S5-Sb2S5-Bi2S5-сульфид мышьяка и сурьмы Он обладает кислотными свойствами и легко образует тиозолы(тиогеаты и тиостибаты） При взаимодействии с основными сульфидами： As2S5 + 3Na2S = 2Na3AsS4 424. В свободном состоянии наилучшая степень окисления соответствует тиокислоте Мышьяк и его аналоги также не существуют.
Соль насыщенная кислородом acid. To высшая степень Окисление мышьяка и его аналогов вообще не образует солей. Это было бы глупо, как… cationic. In в этом отношении они существенно отличаются от стихий. Ива group. As для мышьяка, самого электроотрицательного элемента в этом Подгруппа, даже в окисленном состоянии+3 соли кислородсодержащих кислот Это известно. Но такие соли уже присутствуют для сурьмы, особенно для висмута.
При нагревании сурьма растворяется в концентрированной серной кислоте Образование сульфата сурьмы： 2Sb + 6H2SO4 = Sb2 (SO4K + 3SO2 +6Н2О То есть в этом отношении он ведет себя, например, как медь. Сравнение нормальных электродных потенциалов[? °(Cu2 + / Cu)= +0,34 В、 I°(Sb3 + / Sb)= +0,24 В].При взаимодействии с азотной кислотой (Любой концентрации) нитрат сурьмы не образуется. Для висмута более характерна способность образовывать соли. Наиболее Общая подготовка висмута заключается в том, что нитрат BCMO3) s-Все соли видны-
Поскольку Мута в водном растворе сильно гидролизуется, для растворимых солей Продукт частичного гидролиза, который является производным висмутила, очень характерен. Мышьяк подгруппа элементарной химии металлов. s — и sp-большинство Арсенидов и стибидов химических элементов являются полупроводниками т. е. они не считаются интерметаллическими соединениями, мышьяком И сурьма-например metal.
At в то же время, подавляющее мышьяк и Большинство переходных металлов содержат мышьяк и Сурьма появляется как металлический компонент. Что это Своеобразие элементов мышьяковой подгруппы, их двойственная природа. Висмут Для замечательных свойств металла всех катион-формирование агентов Дайте фазы metallide. Фаза металлид. Полная взаимная растворимость наблюдается в системах As-Sb и Sb-Bi. As и Bi образуют эвтектическую диаграмму состояния. Элементы подгруппы мышьяка с менее электроотрицательными компонентами Он образует большое количество compounds.
In кроме того, в Альфа-металле, как правило,、 Образуется соединение, которое следует правилам формальной валентности、 Он не только стабилен в твердом состоянии, но и не диссоциирует при плавлении Такие соединения образуют группы, например, A3B (NasSb, K3Bi). II V А3 Б2(Mg3As2,Caz8br). В элементе SP группы SHA, мышьяк и сурьма также Образуют соединение по правилам формальной валентности I A I1 ″ уч. г. 1 П1. III». (A). в системах A-As и a-b существуют уникальные равные атомы Соединения (InAs, InSb и др.), совпадают и плавятся.
Для соединений исследуемых элементов в переходных металлах、 Соотношение компонентов, не соответствующих официальным правилам Верность (PdaBi, PtBi, RhBi4 и др.), но обычно не Валанс Соединения (Cu3As, C113A42 и др.).Большинство этих соединений металлизированы. Неметаллическими свойствами обладают только Арсениды и стибиды цинка и кадмия. Вне зависимости от состава, общества. Этот факт можно отнести к Zn и CD Не типичный переходный металл.
Смотрите также:
| Азот | Подгруппа ванадия |
| Фосфор | Кислород |
Если вам потребуется заказать решение по химии вы всегда можете написать мне в whatsapp.
