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      環航礦石小知識——銻礦:銻化合物

      2019-09-10 05:13:51  1347 次瀏覽

      銻化合物通常分為+3價和+5價兩類。與同主族的砷一樣,它的+5氧化態更為穩定。

      1、氧化物

      三氧化二銻可由銻在空氣中燃燒制得。在氣相中,它以雙聚體Sb4O6的形式存在,但冷凝時會形成多聚體。五氧化二銻只能用濃硝酸氧化三價銻化合物制得。銻也能形成混合價態化合物——四氧化二銻,其中的銻為Sb(III)和Sb(V)。與磷和砷不同的是,這些氧化物都是兩性的,它們不形成定義明確的含氧酸,而是與酸反應形成銻鹽。

      還沒有制得亞銻酸(Sb(OH)3),但它的共軛堿亞銻酸鈉([Na3SbO3]4)可由熔融的氧化鈉與三氧化二銻反應制得。過渡金屬的亞銻酸鹽也已制得。銻酸只能以水合物HSb(OH)6的形式存在,它形成的鹽中含有Sb(OH)?6。這些鹽脫水得到混合氧化物。

      許多銻礦石是硫化物,其中如輝銻礦(Sb2S3)、深紅銀礦(Ag3SbS3)、輝銻鉛礦、脆硫銻鉛礦和硫銻鉛礦。五硫化二銻是一種非整比化合物,銻處于+3氧化態并含有S-S鍵。有多種硫代銻酸鹽是已知的,例如[Sb6S10]和[Sb8S13]。

      2、鹵化物

      銻能形成兩類鹵化物——SbX3和SbX5。其中三鹵化物(SbF3、SbCl3、SbBr3和SbI3)的空間構型都是三角錐形。

      1)三氟化銻可以由三氧化二銻與氫氟酸反應制得:Sb2O3 + 6 HF → 2 SbF3 + 3 H2O

      這種氟化物是路易斯酸,能結合氟離子形成配離子SbF?4和SbF2?5。熔化的三氟化銻是一種弱的導體。

      2)三氯化銻則由三硫化二銻溶于鹽酸制得:Sb2S3 + 6 HCl → 2 SbCl3 + 3 H2S

      氣態SbF5的結構

      五鹵化物(SbF5和SbCl5)氣態時的空間構型為三角雙錐形。但是轉化為液態后,五氟化銻形成聚合物,而五氯化銻依舊是單體。五氟化銻是很強的路易斯酸,可用于配制的酸氟銻酸(HSbF6)。

      銻的鹵氧化物比砷和磷更為常見。三氧化二銻溶于濃酸再稀釋可形成銻酰化合物,例如SbOCl和(SbO)2SO4。

      銻化物、氫化物與有機銻化合物

      這類化合物通常被視作Sb的衍生物。銻能與金屬形成銻化物,例如銻化銦(InSb)和銻化銀(Ag3Sb)。堿金屬和鋅的銻化物,例如Na3Sb和Zn3Sb2比前者更為活潑。這些銻化物用酸處理可以生成不穩定的氣體銻化氫(SbH3):Sb + 3 H → SbH3

      銻化氫也可用活潑氫化物(如硼氫化鈉)還原三價銻化合物來制備。它在室溫下就會自發分解,因為它的標準摩爾生成焓為正值。正因為如此,它在熱力學上不穩定,不能由銻和氫氣直接化合制得。

      有機銻化合物一般可由格氏試劑對鹵化銻的烷基化反應制備。已知有大量三價和五價的有機銻化合物——包括混合氯代衍生物,還有以銻為中心的陽離子和陰離子。例如Sb(C6H5)3(三苯基銻)、Sb2(C6H5)4(含有一根Sb-Sb鍵)以及環狀的[Sb(C6H5)]n。五配位的有機銻化合物也很常見,例如Sb(C6H5)5和一些類似的鹵代物。

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