Оксид сурьмы(III)

Оксид сурьмы​(III)​
Общие
Систематическое наименование	Оксид сурьмы​(III)​
Традиционные названия	Сесквиоксид сурьмы, сурьмянистый ангидрид
Хим. формула	Sb2O3
Рац. формула	Sb2O3
Физические свойства
Состояние	белые кристаллы
Молярная масса	291,50 г/моль
Плотность	α — 5,19 β — 5,67 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	655 °C
• кипения	1456 °C
Мол. теплоёмк.	111,49 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	-709,24 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде	плохо растворим
Классификация
Рег. номер CAS	1309-64-4
SMILES	O=[Sb]O[Sb]=O
RTECS	CC5650000
Безопасность
Предельная концентрация	1 мг/м³
ЛД50	20-140 мг/кг
Токсичность	Зарегистрированные препараты триоксида сурьмы относятся ко 2 классу опасности (для человека)
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Оксид сурьмы(III) — бинарное неорганическое соединение металла сурьмы и кислорода с формулой Sb₂O₃, белые кристаллы, плохо растворимые в воде.

Получение

• В природе встречаются минералы валентинит и сенармонтит — оксиды сурьмы Sb₂O₃.

• Сгорание сурьмы на воздухе:

$\mathsf{4}\mathsf{S}\mathsf{b}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{650^{o}C}{\to }\mathsf{2}\mathsf{S}{\mathsf{b}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}$

• Действие на сурьму перегретым па́ром:

$\mathsf{2}\mathsf{S}\mathsf{b}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{600^{o}C}{\to }\mathsf{S}{\mathsf{b}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}$

• Разложение горячей водой солей трёхвалентной сурьмы:

$\mathsf{2}\mathsf{S}\mathsf{b}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{100^{o}C}{\to }\mathsf{S}{\mathsf{b}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}$

• Разложение щелочами солей трёхвалентной сурьмы:

$\mathsf{2}\mathsf{S}\mathsf{b}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{S}{\mathsf{b}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Окисление сульфида сурьмы:

$\mathsf{2}\mathsf{S}{\mathsf{b}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{S}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{9}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{340^{o}C}{\to }\mathsf{2}\mathsf{S}{\mathsf{b}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$

Физические свойства

Оксид сурьмы(III) образует белые кристаллы, которые имеют две кристаллические модификации:

• α-Sb₂O₃, валентинит, ромбическая сингония, пространственная группа P ccn, параметры ячейки a = 0,4914 нм, b = 1,2468 нм, c = 0,5421 нм, Z = 4, при температуре 572°С переходит в β-модификацию.
• β-Sb₂O₃, сенармонтит, кубическая сингония, пространственная группа F d3m, параметры ячейки a = 1,1152 нм, Z = 8.

В газовой фазе состоит из димеров Sb₄O₆.

Химические свойства

• Реагирует с кислотами:

$\mathsf{S}{\mathsf{b}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{8}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{[}\mathsf{S}\mathsf{b}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{4}}\mathsf{]}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

$\mathsf{S}{\mathsf{b}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\stackrel{70-80^{o}C}{\to }\mathsf{2}\mathsf{S}\mathsf{b}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Реагирует с щелочами:

$\mathsf{S}{\mathsf{b}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{[}\mathsf{S}\mathsf{b}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{4}}\mathsf{]}$

$\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{[}\mathsf{S}\mathsf{b}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{4}}\mathsf{]}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{\rightleftarrows }\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{3}}\mathsf{[}\mathsf{S}\mathsf{b}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}$

• Окисляется горячей концентрированной азотной кислотой:

$\mathsf{S}{\mathsf{b}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{100^{o}C}{\to }\mathsf{S}{\mathsf{b}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{5}}\mathsf{+}\mathsf{4}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Окисляется кислородом при нагревании:

$\mathsf{2}\mathsf{S}{\mathsf{b}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\stackrel{410-450^{o}C}{\to }\mathsf{2}\mathsf{S}{\mathsf{b}}^{\mathsf{I}\mathsf{I}\mathsf{I}}\mathsf{S}{\mathsf{b}}^{\mathsf{V}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$

• Восстанавливается атомарным водородом:

$\mathsf{S}{\mathsf{b}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{1}\mathsf{2}{H}_{\mathsf{Z}\mathsf{n},{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}}^{\mathsf{o}}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{S}\mathsf{b}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Молекулярный водород восстанавливает до металла:

$\mathsf{S}{\mathsf{b}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\stackrel{500-600^{o}C}{\to }\mathsf{2}\mathsf{S}\mathsf{b}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

Применение

• Для получения сурьмы высокой чистоты.
• Компонент оптических стёкол и эмалей.
• Пигмент.
• Протрава и антипирен.
• Катализатор в процессе получения полиэтилентерефталата поликонденсацией терефталевой кислоты и этиленгликоля

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1971. — Т. 1. — 561 с.