Физические и химические свойства.
Для сурьмы известна одна кристаллическая форма и несколько аморфных (так называемые желтая, черная и взрывчатая сурьма). При обычных условиях устойчива лишь кристаллическая сурьма; она серебристо-белого цвета с синеватым оттенком. Чистый металл при медленном охлаждение под слоем шлака образует на поверхности игольчатые кристаллы, напоминающую форму звезд. Структура кристаллов ромбоэдрическая, а=4,5064 А, а=57,10.
Плотность кристаллической сурьмы 6,69 , жидкой 6,55г/см3. Температура плавления 630,50С, температура кипения 1635-16450С, теплота плавления 9,5ккал/г-атом, теплота испарения 49,6ккал/г-атом. Удельная теплоемкость (кал/г град):0,04987(200); 0,0537(3500); 0,0656(650-9500). Тепло проводимость (кал/ем.сек.град):
0,045,(00); 0,038(2000); 0,043(4000); 0,062(6500). Сурьма хрупка, легко истирается в порошок; вязкость (пуаз); 0,015(630,50); 0,082(11000). Твердость по Бринеллю для литой сурьмы 32,5-34кг/мм2, для сурьмы высокой чистоты (после зонной плавки) 26кг/мм2. Модуль упругости 7600кг/мм2, предел прочности 8,6кг/мм2, сжимаемости 2,43 10-6см2/кг.
Желтая сурьма получается при пропускании кислорода или воздуха в сжиженный при-900 сурьмянистый водород; уже при –500 она переходит в обыкновенную (кристаллическую) сурьму.
Черная сурьма образуется при быстром охлаждении паров сурьмы, примерно при 4000 переходит в обыкновенную сурьму. Плотность черной сурьмы 5,3. Взрывчатая сурьма – серебристый блестящий металл с плотностью 5,64-5,97, образуется при электрическом получении сурьмы из соляно кислого раствора хлорнистой сурьмы (17-53% SbCl2 в соляной кислоте d 1,12), при плотности тока в пределах от 0,043 до 0,2 а/дм2. Полученная при этом сурьма переходит в обыкновенную с взрывом, вызываемым трением, царапаньем или прикосновением нагретого металла; взрыв обусловлен экзотермическим процессом перехода одной формы в другую.
На воздухе при обычных условиях сурьма (Sb) не изменяется, нерастворима она ни в воде, ни в органических растворителях, но со многими металлами она легко даёт сплавы. В ряду напряжений сурьма располагается между водородом и медью. Водорода из кислот она, сурьма, не вытесняет и в разбавленных HCl и H2SO4 не растворяется. Однако крепкая серная кислота при нагревании переводит сурьму в сульфаты Э2(SO4)3. Крепкая азотная кислота окисляет сурьму до кислот H3ЭО4. Растворы щелочей сами по себе на сурьму не действуют, но в присутствии кислорода медленно её разрушают.
При нагревании на воздухе сурьма сгорает с образованием окислов, легко соединяется она также с галоидами и серой. Образует сурьма определённые соединения с металлами – антимониды, например: Mg3Sb2. Действием на это соединение разбавленных кислот получается сурьмянистый (“стибин”) водород общей формулы ЭН2. Реакция идет по уравнению:
Mg3Sb2+6HCl=3MgCl+2SbH3
Так как соединения эти весьма неустойчивы, больший или меньший их распад на элементы имеет место уже в момент образования и по этому практически они всегда выделяются в смеси со значительным количеством свободного водорода.
Смотрите также
К вопросу о металлической связи в плотнейших упаковках химических элементов
Обычно в литературе металлическая связь описывается,
как осуществленная посредством обобществления внешних электронов атомов и не
обладающая свойством направленности. Хотя встречаются попытк ...
Энергетика ТЭК: Нефть, нефтяная промышленность
В данном реферате рассказывается о том, что
представляет собой нефть. Выссказаны различные мнения учёных об образовании
нефти. Отдельный раздел реферата посвящён рассмотрению вопросов получ ...
Химия вокруг нас
Повсюду, куда бы ни обратил свой взор, нас окружают
предметы и изделия, изготовленные из веществ и материалов, которые получены на
химических заводах и фабриках. Кроме того, в повседневной ж ...