Referat Stibiul

Mai jos puteti citi fragmente din Referat Stibiul si de asemenea puteti face Download Referat Stibiul

Citeste fragmente din Referat Stibiul

CHIMIE ANALITICA ANTIMONIUL SAU STIBIUL Stare naturala si obtinere. Principalul mineral de antimoniu este stibina, Sb2S3, ale carei cristale prismatice au forma unor ace ascutite cenusii, lucioase,ajungand pana la15-20 cm lungime; formeaza adesea agregate asemanatoare cu spinii unui arici. In natura se gaseste antimoniu metalic in forma unor cristale mixte cu arsen, in mineralul al-emontit, hexagonal.Ca sulfura mixta cu alte metale se mai gaseste antimoniu in mineralele: Fe-argintii, jahlerze sau tetraedrite, cu compozitia aproximativa. C:l3SbS3,continand alte metale, boumonita, CuPbSbSa etc Antimoniul metalic se obtine. din stibina; prin topire eu fer, cu care da sulfura feroasa: Sb2S3 + 3 Fe ( 3 FeS + 2 Sb AntimoniuI, topindu-se la temperatura mai joasa decat suIfura feroasa, este usor separat de aceasta. O alta metoda consta in prajirea stibinei la aer, pentru a o trece in oxid, care apoi se reduce cu carbune: SbZS3 + 5 O2(SbZ04 + 3 S02 Sb204 + 4 C (2 Sb + 4 CO Prin reducere cu suflatorul, pe carbune se poate usor obtine din stibina sau din oxid de antimoniu o bobita de antimoniu metalic lucios (deosebire fata de arsen). Antimoniul.se intrebuinteaza, aliat cu plumb (asa numitul plumb tare),pentru tevi de apa si scurgeri, cu plumb si staniu, pentru fabricarea literelor de tipar si cu staniu, plumb si cupru ca metal alb de lagare. Stari alotropice si proprietati. Antimoniul, obtinut in modul indicat mai sus, are aspect si luciu metalic, culoare alba argintie batind putin in albastru si structura cristalina macroscopica (hexagonala, izomorfa cu a arsenului). In reteaua stratificata a antimoniului, de acelasi tip cu a arsenului, fiecare atom are trei atomi vecini mai apropiati (la 2,87 A) si alti trei mai departati (la 3,37 A). Antimoninl este casant, asa ca poatc fi pulverizat in mojar. Conduce curentul electric slab, cam la fel ca arsenu1. Se topeste 1a 630Q si fierbe la 1645°. Se cunoaste si o forma alotropica galbena nemetalica, analoga arsenului galben, dar mai nestabila decat acesta .Se obtine prin oxidarea hidrogenului antimoniat lichid, la -90°,.cu oxigen continind ozon. Se transforma repede, chiar la temperaturi joase, in antimoniu metallic. In prezenta aerului, antimoniul arde pe la 800°, dind un fum alb de trioxide de antimoniu; pulverizat, se aprinde cand este aruncat intr-un vas cu clor gazos, dind pentaclorura de antimoniu. Acidul clorhidric si sulfuric nu ataca antimoniul; acidul azotic il oxideaza, dupa concentratie, pina la trioxidul sau pentoxidul de antimoniu, respectiv pina 1a produsii de hidratare ai acestuia. Hidrogenul antimoniat, SbH3, se obtine prin aceleasi procedee ca hidrogenul arseniat si se aseamana mult cu acesta dar este inca si mai nestabil (entalpiade formare H = +82 kca1/mol). Hidrogenul antimoniat este la temperatura camerei, un gaz (p.f. -17°, p.t. -88,5°) cu miros neplacut. Descornpunerea are loc chiar 1a temperatura camerei, deosebit de repede atunei cand peretii vasului in care este continut sunt aspri sau cand sunt acoperiti cu o oglinda de antimoniu, de la o experienta anterioara. Incalzit la 200°, hidrogenul antimoniat pur explodeaza. Pata sau oglinda neagra de antimoniu se deosebeste de pata de. arsen obtinuta in conditii asemanatoare , prin aceea ca ea nu se dizolva in hipocIorit de sodiu, in timp ce pata de arsen se dizolva usor. Combinatiile antimoniului cu halogenii. 1.Trifluorura de antimoniu, SbF3, se separa sub forma de cristale incolore, la evaporarea unei solutii de Sb203 in acid fluorhidric. Se dizolva in apa. Solutia are reactie acida, dar.hidroliza nu avanseaza asa de departe ca la clorura(v. mai jos). Formeaza cu NaF complecsi Na[SbF4J si Na2[SbF5J (la fel si cu KF). Trifluorura de antimoniu este utilizata pentru a prepara fluoruri organice, de ex: C6Hs-CCJ3 + SbF3 -- C6H5-CF3 + ~bC13 . 2. Triclorura de antimoniu,SbCl3 se obtine cel mai usor din sulfura de antimoniu(stibina), prin dizolvare in acid clorhidric la fierbere (cu degajare de hidrogen sulfurat). Se purifica prin distilarea produsului (p.f. 223°). Distilatul cristalizeaza (p.t. 73°) sub forma unei. mase moi, translucide (de unde numele veehi de "unt de antimoniu"), cu d = 3,0, solubila in solventi organici cum sunt sulfura de carbon si eterul. 3. Triclorura de antimoniu se dizolva in putina apa. Prin diluarea solutiei se produce hidroliza, dar spre deosebire de triclorura de arsen, cand hidroliza nu este prea inaintata, se precipita o oxiclorura (clorura bazica) greu solubila, clorura de antimonil: Incalzita cu multa apa, clorura de antimonil trece in trioxidul de antimoniu. Cu acid clorhidric concentrat regenereaza triclorura de antimoniu. 4. Complecsi de SbIII. Prin dizolvarea triclorurii de antimoniu in solutiile clorurilor metalelor alcaline, se obtin complecsi cristalizati: SbCl3 + 3 NaCl (Na3[SbCI6] Acidul complex H3[SbC16] se formeaza probabil si in solutia de SbCl3; in HCI, dar nu este izolabil.Se mai cunosc tribromura, SbBr3, si triiodura de antimoniu, SbI3. Fluorul si clorul formeaza si pentahalogenuri,SbX5.. 5. Pentafluorura de antimoniut, SbF5, se formeaza din SbC15 si HF anhidru, lichid. Este un lichid cu p.f. 150° si p.t. 7°. Reactioneaza violent cu apa sfiriind. Formeaza cu fluoruri de metale alcaline, hexafluoroantimonati, M[SbF6], stabili. Formeaza aducti si cu alti compusi, de ex. cu SbF3, cu P205 si cu N02. Aductul SbF5 " x S02 formeaza cristale incolore cu p.t. 57°. 6. Pentaclorura de antimoniu, SbC15, obtinuta prin saturarea triclorurii de antimoniu cu clor, este un lichid incolor, cand este pur, dar de obicei galbui (p.t. 4°); se descompune partial la fierbere (p.f.. 140°), in triclorura de antimoniu si clor; de aceea se distila in vid. Apa. hidrolizeaza pentaclorura de antimoniu, dand un hidrat al pentoxidului de antimoniu. In acid clorhidric concentrat, pentaclorura de antimoniu formeaza un acid complex, acidul hexacloroantimonic, H[SbCl6], care a fost izolat cristalizat cu 4,5 H20 si sub forma de saruri M[SbCl6].De asemenea a fost izolat un acid cristalizat H[SbBr6J .. 3 H20 si se cunose si sarurile corespunzatoare. Se cunosc, pe de alta parte, saruri de tipul M2[SbCI6] si M2[SbBr6] (in care M = Rb sau NII4). in care Sb este aparent in starea de oxidare +4. Aceste saruri sunt diamagnetice,in. timp ce SbIV, avind un electron impar, ar trebui sa. fie paramagnetic. In realitate este vorba de compusi in care atomii metalului exista in doua stari de oxidare diferite, SbIlI si SbV. Ionii [SbX6]3- si [SbX6J-, in numar egal, sunt orinduiti in mod regulat in retea. Aceste combinatii cu metalul in doua stari de oxidare diferite sint colorate violet-negru, in stare solida (comparati cu oxizii Pb304 si Fe304, de asemenea colorati). Solutiile sint de culoare deschisa, caci contin ioni [SbXe]3- si [SbX6J- incolori, independenti. Oxizii si hidroxizii antimoniului. 1. Trioxidttl de antimoniu, cu formula empirica Sb203, se obtine prin arderea antimoniului in aer sau prin deshidratarea hidroxidului. Ca si trioxidul de arsen, trioxidul de antimoniu apare in doua forme cristaline. Cea cubica (mineralul senarmontita) este, compusa din. molecule Sb406 cu o struetura analoga cu a moleculelor P406 si AS406 (fig. 25.7), de care se deosebeste numai prin distantele inter atomice si unghiurile dintre valente. Modificatia rombica (valentinita) contine lanturi duble infinite cu formula de mai jos, avind distanta Sb-O de 2,00 A. Prin incalzire, trioxidul de antimoniu devine galben; la racire se albeste din nou. Se topeste la 6560 si fierbe putin mai sus, dind vapori a caror densitate corespunde unor molecule Sb406. Ca si in cazul arsenului, nu se cunoaste un hidroxid, Sb(OH)3 cu compozitie definita si proprietati de substanta pura. Trioxidul de antimoniu are caraeter amfoterr. In hidroxizi alcalini se dizolva dind antimoniti, care deriva de la un acid meta antimonic, HSb02, neizolabil: 2. Saruri de SbIII cu oxiacizii. Prin dizolvarea trioxidului de antimoniu in acid sulfuric cald se obtine un sulfat cristalizat, Sb2(S04)3; la fel din acid azotic, la evaporare, se depune un azotat, Sb(N03)3.Aceste saruri hidrolizeaza extrem de usor. Cu apa putina ele se transforma in saruri bazice, continind ionul monovalent antimonil, SbO+, de ex. OSbN03. Desi insolubile in apa, sarurile de antimonil hidrolizeaza cu apa multa, dind Sb203, ca si clorura de antimonil. Tartratul de potasiu si antimonil, numit si emetic, K[C4H206Sb(H20)] x 1/2 H2O, se obtine prin dizolvarea. trioxidului de antimornu intr-o solutie de tartrat acid de potasiu (tartru), la fierbere. Emeticul formeaza cristale frumoase si are, in solutie, o tendinta mult mai redusa spre hidroliza declt celelalte saruri ale antimoniului, ceea ce se datoreste formarii unui complex intern cu acidul tartaric). 3. Tetroxidul de antimoniu, Sb20" se formeaza. atlt din pentoxid, cit si din trioxid, printr-o calcinare indelungata la 9000 (la aer). Formeaza o pulbere alba, aproape insolubila. in apa, care la incalzire devine, reversibil, galbena. Din cercetarea cristalelor cu raze X rezulta ca acest oxid poate fi considerat o combinatie a antimoniului in starile de oxidare +3 si +5, SbIIISbVO. 4. Pentoxidul de antimoniu, Sb205 se formeaza prin oxidarea antimoniului cu acid azotic. Substanta nu poate fi obtinuta deeit cu greu pura, deci la uscarea hidratului, care ia nastere intii in reactia de mai sus, se produce si o eliminare partiala a oxigenului, ducind la Sb204. Pentoxidul de antimoniu se deosebeste de pentoxizii de arsen si de fosfor prin mica sa afinitate pentru apa, in care este foarte greu solubil. Inroseste insa hirtia rosie de turnesol umezita, ceea ce dovedeste prezenta unui acid antimonic, probabil H[Sb(OH)6] care insa nu poate fi izolat. 5. Antimonati. Prin topirea pentoxidului de antimoniu cu KOH si recristalizarea topiturii din apa putina, se obtine antimonatul de potasiu, K[Sb(OH)6], cristalizat. Solutia apoasa a acestuia precipita din solutii concentrate continind ioni Na +., antimonatul de sodiu, Na[Sb(OH)6], relativ greu solubil. Dupa cum se vede, ionul de antimonat, [Sb(OH)6]-, difera fundamental prin strudura sa de ionii de arsenat, AsO4 , si de fosfat, PO4. Structura hidroxi-anionului de antimonat a fost stabilitii prin analiza cristalo-grafica cu raze X; la sarea de sodiu. Sulfurile antimoniului. Trisulfura de antimoniu, Sb2S3, se obtine prin topirea celor doua elemente, in proportia cuvenita, sau prin precipitarea combinatiilor antimoniului(III), cu hidrogen sulfurat in solutie acida. Trisulfura de antimoniu, precipitata din solutie, are o frumoasa culoare portocalie si serveste la determinarea analitica a antimoniului. Incalzita in absenta aerului, ea se transforma in modificatia cenusie-neagra, mai stabila, identica mineralului stibina. In absenta aeruIui, trisulfura de antimoniu se topeste la 5000; prin prajire 1a aer trece in tetroxid. Pentasufura de antimoniu, Sb2S5 se obtine prin metode analoge celor folosite la prepararea trisulfurii. Culorile sale frumoase portocalii i se datoreste numele de sulfur auratum. Sulfurile de antimoniu sint solubile in sulfurile metalelor alcaline si ale amoniului, cu care dau tioantimoniti si tioantimonati, continind ionii SbS33-, respectiv SbS43-. Din aceste solutii se precipita din nou, prin acidulare, sulfurile de antimoniu, dupa cum s-a aratat inainte . Spre deosebire de sulfurile .de arsen, sulfurile antimoniului sunt solubile in acid clorhidric si insolubile in carbonat de amoniu; se dizolva insa in hidroxizii alcalini, la fel ca sulfurile de arsen. Toxicitatea antimoniului . Introdus in organism pe alta cale decat prin tubul digestiv, de ex. sub forma de hidrogen antimoniat, antimoniul este aproape tot atit de toxic ca si arsenul. Luate pe ca1e bucala, combinatiile de antimoniu sunt putin toxice, din cauza solubilitatii foarte mici a produsilor de hidroliza (sarurile de antimonil) care face imposibila resorbtia lor in intestin. Bibliografie: 1.Nenitescu, C.D. Chimie generala Editura Didactica si Pedagogica Bucuresti 2.www.google.com 쥁@