АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Соединения мышьяка, сурьмы и висмута

Читайте также:
  1. Важнейшие соединения: оксиды, гидроксиды, соли, - их представители и их значение в природе и жизни человека.
  2. Валентности и степени окисления атомов в некоторых соединениях
  3. Взаимосогласованные договоры и договоры присоединения.
  4. Виды соединения проводников.
  5. Глава 9. Комплексные соединения
  6. Диаграмма состояния для сплавов, образующих химические соединения
  7. Завершение присоединения Казахстана к Российской империи
  8. Загрязнение антибиотиками, гормонами, другими веществами и соединениями, применяемыми в животноводстве.
  9. Заклёпочные соединения
  10. Изготовление двухсторонних печатных плат с переходными соединениями
  11. Ингибиторы – это соединения Z, которые взаимодействуют с образовавшимися радикалами и образуют такие продукты, которые не способны далее продолжать рост цепи.
  12. Коневые формы соединения

Соединения со степенью окисления –3. В качестве солеподобных соединений, в которых мышьяк, сурьма и висмут проявляют степень окисления -3, можно рассматривать арседиды, стибиды (антимониды) и висмутиды s-элементов I и II групп (K3Э, Ca3Э2, Mg3Э2 и др.). В большинстве же других случаев при взаимодействии с металлами образуются соединения металлического типа.

Большинство арсенидов, стибидов и висмутидов легко разлагаются кислотами:

 

Mg3Э2 + 6HCl = 3MgCl2 + 2H3Э

Гидриды - H3As - арсин, H3Sb - стибин, H3Bi – висмутин - газообразные вещества с резким неприятным запахом. Устойчивость гидридов в ряду As - Sb - Bi резко падает. На образовании мышьякового зеркала при разложении арсина основана проба Марша - обнаружение соединений мышьяка и сурьмы:

t

As2O3 + 6Zn + 12HCl = 2H3As + 6ZnCl2 + 3H2O; 2H3As = 3H2 + 2As¯

Соединения со степенью окисления +3. Оксиды - Э2O3 – получают прямым взаимодействием простых веществ, Sb2O3 получают также окислением сурьмы концентрированной азотной кислотой, а Bi2O3 – термическим разложением нитрата висмута:

 

4Bi(NO3)3 = 2Bi2O3 + 12NO2 + 3O2

Оксид мышьяка(III) – белый мышьяк – преимущественно кислотный, взаимодействует с водой, образуя мышьяковистую кислоту, с щелочами образует соли - арсениты.

 

As2O3 + 3H2O = 2H3AsO3; As2O3 + 6NaOH = 2Na3AsO3 + 3H2O

Оксид мышьяка(III) может взаимодействовать с галогеноводородными кислотами:

 

As2O3 + 8HCl = 2H[AsCl4] + 3H2O

Оксид сурьмы(III) белого цвета в воде нерастворим, но взаимодействует со щелочами и соляной кислотой, проявляя свойства амфотерного оксида.

 

Sb2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Sb(OH)4]; Sb2O3 + 8HCl = 2H[SbCl4] + 3H2O

Оксид висмута(III) желтого цвета в воде нерастворим, со щелочами практически не реагирует, но взаимодействует с кислотами. Соли Bi(III) многообразны и устойчивы, сильно гидролизуются.

Гидроксиды As(OH)3 и Sb(OH)3 амфотерны, у гидроксида мышьяка преобладают кислотные свойства, у гидроксида сурьмы – основные. As(OH)3 в свободном состоянии не выделен, в водном растворе ведет себя как слабая мышьяковистая кислота H3AsO3.

Гидроксиды сурьмы и висмута(III) в воде практически не растворяются, получаются в виде белых осадков переменного состава Э2O3·nH2O:



 

Bi(NO3)3 + 3NaOH = Bi(OH)3¯ + 3NaNO3;

K[Sb(OH)4] + HCl = Sb(OH)3¯ + KCl + H2O

При сплавлении со щелочами образуются полимерные метаарсениты и метаантимониты состава М+1ЭО2. Висмутиты неустойчивы.

Ослабление кислотных признаков проявляется также в ряду сульфидов Э2S3. Желтый As2S3, оранжевый Sb2S3 и черно-бурого цвета Bi2S3 – твердые вещества, нерастворимые в воде. Сульфиды образуются непосредственным взаимодействием простых веществ или действием сероводорода на растворимые соединения элементов в кислой среде:

 

2Bi(NO3)3 + 3H2S = Bi2S3¯ + 6HNO3;

2K[As(OH)4] + 3H2S + 2HCl = As2S3¯ + 2КCl + H2O.

Сульфиды мышьяка и сурьмы преимущественно кислотные соединения, легко растворяются в присутствии основных сульфидов с образованием тиоарсенитов и тиостибитов (тиоантимонитов). Сульфид висмута(III) кислотных свойств в растворах не проявляет, с основными сульфидами реагирует только при сплавлении.

 

Э2S3 + (NH4)2S = 2(NH4)ЭS2.

Тиосоли в твердом состоянии устойчивы, но соответствующие им кислоты при получении распадаются.

В отличие от сульфидов мышьяка, сульфиды сурьмы и висмута растворяются в концентрированной соляной кислоте. Например:

 

Sb2S3 + 8HCl = 2HSbCl4 + 3H2S;

Bi2S3 + 6HCl = 2BiCl3 + 3H2S

При непосредственном взаимодействии простых веществ в недостатке галогена получают галогениды соответствующих элементов в степени окисления +3. Галогениды мышьяка(III) – кислотные соединения, при их гидролизе образуются кислоты, но в отличие от галогенидов фосфора гидролиз обратим:

AsCl3 + 4H2O H3AsO3 + 3HCl

Галогениды сурьмы и висмута(III) проявляют свойства солей, их гидролиз протекает до оксогалогенидов и преобладает над диссоциацией. Например:

 

SbCl3 + H2O SbOCl + 2HCl

Соединения со степенью окисления +5. Степень окисления +5 наиболее характерна для сурьмы, менее характерна для мышьяка и неустойчива у висмута.

‡агрузка...

Оксиды в обычных условиях твердые вещества. Оксиды мышьяка(V) и сурьмы(V) проявляют отчетливо выраженные кислотные свойства.

 

As2O5 + 3H2O = 2H3AsO4; Sb2O5 + 2KOH + 5H2O = 2K[Sb(OH)6]

Мышьяковая кислота - H3AsO4 - кислота средней силы (К1 = 6×10-3). Кислота и её соли -арсенаты - сильные окислители.

 

K3As+5O4 + 2KI-1 + H2SO4 = K3As+3O3 + I20 + K2SO4 + H2O

Соединения висмута(V) неустойчивы, висмутаты щелочных металлов получены действием сильных окислителей на соединения висмута(III):

 

Bi(OH)3 + Na2S2O8 + 3NaOH = NaBiO3 + 2Na2SO4 + 3H2O

Соединения висмута(V) сильные окислители. Например висмутаты окисляют марганец(II) до Mn(VII):

 

5BiO3- + 2Mn2+ + 14H+ = 5Bi3+ + 2MnO4- + 7H2O

Сульфиды во многом напоминают оксиды. Желтый As2S5 и оранжевый Sb2S5 с водой не взаимодействуют, являясь кислотными соединениями, они растворяются в растворах основных сульфидов и в щелочах:

Э2S5 + 3Na2S = 2Na3ЭS4.

Получить сульфиды можно взаимодействием простых веществ, либо взаимодействием сероводорода в кислой среде с соединениями элементов(V):

 

2Na3AsO4 + 5H2S + 6HCl = As2S5¯ + 6NaCl + 8H2O.

Галогенидов элементов в степени окисления +5:

 

Формула Агрегатное состояние Тпл., °С Ткип., °С
AsF5 бесцветный газ -80 --53
SbF5 Жидкость +8 +142
SbCl5 BiF5 жидкость твердое вещество +3 +140

 

Пентагалогениды типичные кислотные соединения, при взаимодействии с водой образуют кислоты, с основными галогенидами – галогенарсенаты и галогенстибаты. Например:

 

AsF5 + 4H2O = H3AsO4 + 5HF; SbF5 + KF = K[SbF6]

гексафторостибат(V) калия

Соединения мышьяка(V) используют в сельском хозяйстве как средство борьбы с вредителями растений. Например, Na3AsO4, Ca3(AsO4)2, Ca(AsO2)2 применяют как инсектициды. Органические соединения мышьяка находят применения в медицине, лекарства на их основе рекомендуют при малокровии, истощении, используют в стоматологической практике. Соединения мышьяка, сурьмы, висмута нашли применение в производстве керамики. Все растворимые соединения мышьяка и сурьмы чрезвычайно ядовиты!

Литература: [1] с. 383 - 417, [2] с. 435 - 453, [3] с. 328 - 371

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.007 сек.)