Сурма та її характеристики

Загальна характеристика сурми

Сурма - п'ятдесят перший елемент періодичної таблиці. Позначення - Sb від латинського «stibium». Розташована в п'ятому періоді, VA групі. Відноситься до напівметал. Заряд ядра дорівнює 51.

У вільному стані сурма утворює сріблясто-білі кристали (рис. 1), що володіють металевим блиском і мають щільність 6,68 г / см 3. Нагадуючи за зовнішнім виглядом метал, кристалічна сурма відрізняється крихкістю і значно гірше проводить теплоту і електричний струм, ніж звичайні метали. Крім кристалічної сурми, відомі й інші її аллотропические видозміни.

Сурма та її характеристики

Мал. 1. Сурма. Зовнішній вигляд.

Атомна і молекулярна маса сурми

Відносної молекулярна маса речовини (Mr) - це число, яке показує, у скільки разів маса даної молекули більше 1/12 маси атома вуглецю, а відносна атомна маса елемента (Ar) - у скільки разів середня маса атомів хімічного елемента більше 1/12 маси атома вуглецю.

Оскільки у вільному стані сурма існує у вигляді одноатомних молекул Sb, значення його атомної і молекулярної мас збігаються. Вони рівні 121,760.

ізотопи сурми

Відомо, що в природі сурма може перебувати у вигляді двох стабільних ізотопів 121 Sb (57,36%) і 123 Sb (42,64%). Їх масові числа рівні 121 і 123 відповідно. Ядро атома ізотопу сурми 121 Sb містить п'ятдесят одна протон і сімдесят нейтронів, а ізотопу 123 Sb - таке число протонів і сімдесят два нейтрони.

Існують штучні нестабільні ізотопи сурми з масовими числами від 103-х до 139-ти, а також більше двадцяти ізомерних стану ядер, серед яких найбільш довготривалим є ізотоп 125 Sb з періодом напіврозпаду рівним 2,76 року.

Іони сурми

На зовнішньому енергетичному рівні атома сурми є п'ять електронів, які є валентними:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5р 3.

В результаті хімічної взаємодії сурма віддає свої валентні електрони, тобто є їх донором, і перетворюється в позитивно заряджений іон або приймає електрони від іншого атома, тобто є їх акцептором і перетворюється в негативно заряджений іон:

Sb 0 -3e → Sb 3+;

Sb 0 -5e → Sb 5+;

Sb 0 + 3e → Sb 3.

Молекула і атом сурми

У вільному стані сурма існує у вигляді одноатомних молекул Sb. Наведемо деякі властивості, що характеризують атом і молекулу сурми:

сплави сурми

Сурму вводять в деякі сплаву для додання їм твердості. Сплав, що складається з сурми, свинцю і невеликої кількості олова, називається друкарським металом, або гартом і служить для виготовлення типографського шрифту. З сплаву сурми зі свинцем (від 5 до 15% Sb) виготовляють пластини свинцевих акумуляторів, листи та труби для хімічної промисловості.

Приклади розв'язання задач

Здійсніть ряд хімічних перетворень:

В ході згоряння сурми на повітрі при температурі 650 o С відбувається утворення оксиду сурми (III):

При нагріванні (1000 o С) суміші оксиду сурми (III) з газоподібним хлором утворюється хлорид сурми (III):

Хлорид сурми (III) розчиняється в концентрованих лугах з утворенням комплексних сполук:

Розрахуйте масові частки елементів, що входять до складу оксиду сурми (III), якщо його молекулярна формула має вигляд Sb2 O3.

Масова частка елемента в складі будь-якої молекули визначається за формулою:

ω (Х) = n × Ar (X) / Mr (HX) × 100%.

Знайдемо молекулярну масу оксиду сурми (III):

Mr (Sb2 O3) = 2 × Ar (Sb) + 3 × Ar (O) = 2 × 122 + 3 × 16 = 244 + 48 = 292 м

Тоді, масові частки сурми і кисню дорівнюватимуть:

ω (Sb) = 2 × Ar (Sb) / Mr (Sb2 O3) × 100%;

ω (Sb) = 2 × 122/292 × 100% = 83,56%.

ω (O) = 3 × Ar (O) / Mr (Sb2 O3) × 100%;

ω (O) = 3 × 16/292 × 100% = 16,44%.

Схожі статті