Stibiul, Sb
Tag-uri
Categorie:
Chimie Anorganică
Partajeaza in Google Classroom
Partajeaza cu Google Classroom
Susține Lectii-Virtuale!
Scurtă definiție
Stibiul, Sb, sau antimoniul, este un element chimic din grupa 15 (V A) a tabelului periodic; are numărul atomic 51 și masa atomică 121,75. Stibiul are mai multe stări alotropice; obișnuit, se găsește stibiul cenușiu sau metalic, cristalizat în sistem hexagonal. Acesta este un metal alb-argintiu cu luciu metalic. Are duritate medie (3 pe scara lui Mohs) și este un bun conducător de electricitate.
Definiție Descarcă PDF
Obținerea stibiului
Proprietăți generale
Combinațiile stibiului
Combinațiile stibiului cu hidrogenul
Hidrogenul antimoniat
Combinațiile stibiului cu oxigenul
Trioxidul de stibiu
Pentaoxidul de stibiu
Acidul antimonic
Obținerea stibiului
Stibiul sau antimoniul se găsește în natură mai rar în stare nativă, de obicei însă în combinații, mai ales sub formă de stibină, Sb2S3, cristale prismatice aciculare, lungi până la 15-20 cm. Uneori se mai găsește sub formă de trioxid de antimoniu, Sb2O3, valentinitul.
Una dintre cele mai bogate țări în antimoniu este China. La noi în țară minereul de la Baia Sprie are un conținut de circa 40% Sb.
Stibiul se extrage de obicei din stibină. În acest scop, minereul este prăjit în curent de aer; tetraoxidul de stibiu rezultat este redus cu cărbune:
Sb2S3 + 5O2 = Sb2O4 + 3SO2
Sb2O4 + 4C = 2Sb + 4CO
Acest procedeu se numește procedeul prin prăjire și reducere. Pentru minereuri de puritate ridicată este aplicat procedeul prin precipitare după care stibina este topită cu fier:
Sb2S3 + 3Fe = 2Sb + 3FeS
Stibiul este un metal alb-argintiu cu luciu metalic. Are duritate medie (3 după scara lui Mohs). Fiind sfărâmicios, se poate pulveriza ușor. Este bun conducător de electricitate.
Ca și arsenul, stibiul are mai multe stări alotropice. În mod obișnuit se găsește stibiul cenușiu sau metalic, cristalizat în sistemul hexagonal.
Trecând un curent de oxigen prin hidrogen antimoniat lichid, la -90°C, rezultă stibiul galben. Acesta corespunde arsenului galben și fosforului alb. Este foarte nestabil; expus la lumina solară sau la ușoară încălzire trece în stibiul negru. Acesta este mai activ decât stibiul cenușiu. La temperatură obișnuită se oxidează în aer, chiar cu aprindere.
Altă modificație alotropică a stibiului este stibiul exploziv, formă sub care se separă stibiul la catod, la electroliza unei soluții de clorură de stibiu. Prin încălzire sau lovire (sau zgâriere), stibiul exploziv se transformă imediat în stibiu cenușiu.
Stibiul nu se oxidează în aer liber și la temperatură obișnuită; în stare topită se oxidează însă ușor la trioxid de stibiu:
Cu halogenii se combină energic. Astfel, dacă într-un vas de sticlă umplut cu clor se aruncă, cu atenție, câte puțin stibiu proaspăt mărunțit, stibiul se aprinde în contact cu clorul arzând cu flacără vie, iar vasul se umple cu un nor de fum alb de pentaclorură de stibiu, SbCl5.
Stibiul se combină și cu sulful, arsenul sau fosforul; cu unele metale formează aliaje.
Acidul azotic oxidează stibiul la trioxid sau pentoxid de antimoniu, în funcție de concentrația acidului; cu acidul sulfuric concentrat la cald formează sulfat de stibiu și se degajă dioxid de sulf. Stibiul nu este atacat de acid clorhidric.
Stibiul este întrebuințat la fabricarea unui mare număr de aliaje, deoarece are proprietatea să mărească duritatea metalelor moi. Astfel, cu plumbul formează plumbul antimonios, aliaje tipografice, etc.
În combinațiile sale, stibiul, ca și arsenul, are numărul de oxidare trei și cinci. Întrucât combinațiile antimoniului cu număr superior de oxidare au tendință să treacă în combinații ale stibiului cu număr de oxidare inferior, ele au caracter oxidant.
Combinațiile stibiului sunt toxice. Cum sunt foarte puțin solubile, nu pot fi resorbite în intestin, ci cauzează vomitări.
Hidrogenul antimoniat, SbH3, numit și stibină, se obține prin acțiunea hidrogenului asupra unor săruri de stibiu. El este un gaz incolor, cu miros neplăcut. Ca și hidrogenul arseniat, hidrogenul antimoniat prin descompunere termică depune o oglindă metalică, oglindă care poate fi obținută și prin aprinderea gazului și turtirea flăcării cu o capsulă de porțelan. Spre deosebire de oglinda de arsen, oglinda de stibiu este insolubilă într-o soluție de hipoclorit de sodiu.
Hidrogenul antimoniat este foarte toxic.
Stibiul formează cu oxigenul trei oxizi: trioxidul de stibiu, Sb2O3, în care are numărul de oxidare +3; pentoxidul de stibiu, Sb2O5, în care are numărul de oxidare +5, și tetroxidul de stibiu, Sb2O4, un oxid mixt, în care stibiul are numărul de oxidare odată +3 și odată +5.
Trioxidul de stibiu, Sb2O3, sau anhidrida antimonioasă, se găsește și în natură. În laborator, se poate prepara trecând un curent de aer peste antimoniu în pulbere, încălzit la roșu într-un tub de sticlă. În părțile reci ale tubului se depune trioxidul de stibiu sub formă de ace albe, prismatice, strălucitoare - “floare de antimoniu”.
Trioxidul de antimoniu este greu solubil în apă. La încălzire se colorează în galben; la răcire, culoarea albă revine. Densitatea de vapori corespunde formulei Sb4O6, analog cu P4O6 sau As4O6. În stare solidă este dimorf, prezentând o modificație cubică sub 570°C și o modificație ortorombică peste această temperatură. Modificația cubică este alcătuită din grupe Sb4O6, pe când modificația ortorombică este alcătuită din lanțuri.
Prin încălzire în curent de hidrogen sau prin calcinare cu cărbune, trioxidul de stibiu este redus la metal.
Trioxidul de stibiu nu reacționează cu acidul sulfuric sau cu acidul azotic diluați; cu acidul sulfuric concentrat sau cu acidul clorhidric formează sărurile respective:
Sb2O3 + 3H2SO4 = Sb2(SO4)3 + 3H2O
Tratat cu hidroxizi alcalini formează antimoniați(III) (numiți înainte antimoniți), MISbO2, de exemplu:
Sb2O3 + 2NaOH = 2NaSbO2 + H2O
Prin urmare, trioxidul de stibiu are caracter amfoter. Cu tartratul acid de potasiu formează tartratul de antimoniu și potasiu, numit și emetic, o substanță care conține stibiu sub forma unui complex, K[C4H2O6Sb(OH)2] · ½ H2O. Este una dintre cele mai vechi substanțe folosite în medicină.
Trioxidul de stibiu este folosit în pictură ca pigment alb, în industria ceramică pentru smalțuri opace și în industria textilă la imprimarea țesăturilor.
Hidroxidul derivat de la trioxidul de stibiu nu are o compoziție bine definită, care să corespundă formulei Sb(OH)3. La preparare se obține sub formă de gel (trioxid de antimoniu hidratat) care cu timpul trece în trioxid. Cu acizi formează săruri normale, SbX3, dar mai ales săruri bazice, și anume săruri ale oxidului de antimoniu(III), SbOX (numite înainte săruri de antimonil), iar cu hidroxizi alcalini formează antimonați (III), MISbO2.
Pentoxidul de stibiu, Sb2O5, sau anhidrida antimonică se obține oxidând antimoniul cu acid azotic fumans.
Pentoxidul de stibiu este o pulbere gălbuie, puțin solubilă în apă; deci are o comportare deosebită de a pentoxizilor de fosfor și arsen. Prin încălzire trece în tetroxid, Sb2O4.
Acidul antimonic obișnuit, cunoscut numai în soluție, este un acid cu compoziția H[Sb(OH)6], acidul acidul hexahidroxoantimonic.
Acidul antimonic obișnuit, cunoscut numai în soluție, este un acid cu compoziția H[Sb(OH)6], acidul acidul hexahidroxoantimonic.
Până nu de mult, prin acid antimonic se înțelegeau produse de precipitare cu conținut variabil de apă, obținute, de exemplu, prin hidroliza pentaclorurii de antimoniu. Aceștia sunt însă hidrați ai pentoxidului de antimoniu cu caracter de gel, în care Sb2O5 este legat de cantități variabile de apă (pentoxid de antimoniu hidratat).
Acidul antimonic este un acid monobazic slab. Dintre sărurile lui, mai cunoscută este sarea de potasiu, K[Sb(OH)6], hexahidroxoantimonatul de potasiu (substanță căreia i s-a atribuit greșit formula K2H2Sb2O7 · 6H2O, adică de piroantimonat acid de potasiu). Este folosită în chimia analitică drept reactiv al sodiului.
Preambul
Referințe
Edith Beral, Mihai Zapan: Chimie Anorganică, ediția a 3-a, Editura Tehnică, București, 1963
Navigare în lectii
Cumpara abonament
Ajutor
Feedback-ul d-voastră este important pentru noi. Dacă observați vreo neregulă vă rugăm să ne-o semnalați apăsând butonul Trimite Feedback de mai jos.
