Оксид сурьмы(III)

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

Получение

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

• Сгорание сурьмы на воздухе:

4 S b + 3 O 2   → 650 o C   2 S b 2 O 3 {displaystyle {mathsf {4Sb+3O_{2} {xrightarrow {650^{o}C}} 2Sb_{2}O_{3}}}}

• Действие на сурьму перегретым паром:

2 S b + 3 H 2 O   → 600 o C   S b 2 O 3 + 3 H 2 {displaystyle {mathsf {2Sb+3H_{2}O {xrightarrow {600^{o}C}} Sb_{2}O_{3}+3H_{2}}}}

• Разложение горячей водой солей трёхвалентной сурьмы:

2 S b C l 3 + 3 H 2 O   → 100 o C   S b 2 O 3 ↓ + 6 H C l {displaystyle {mathsf {2SbCl_{3}+3H_{2}O {xrightarrow {100^{o}C}} Sb_{2}O_{3}downarrow +6HCl}}}

• Разложение щелочами солей трёхвалентной сурьмы:

2 S b C l 3 + 6 N a O H   →   S b 2 O 3 ↓ + 6 N a C l + 3 H 2 O {displaystyle {mathsf {2SbCl_{3}+6NaOH {xrightarrow {}} Sb_{2}O_{3}downarrow +6NaCl+3H_{2}O}}}

• Окисление сульфида сурьмы:

2 S b 2 S 3 + 9 O 2   → 340 o C   2 S b 2 O 3 + 6 S O 2 {displaystyle {mathsf {2Sb_{2}S_{3}+9O_{2} {xrightarrow {340^{o}C}} 2Sb_{2}O_{3}+6SO_{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:

S b 2 O 3 + 8 H C l   →   2 H [ S b C l 4 ] + 3 H 2 O {displaystyle {mathsf {Sb_{2}O_{3}+8HCl {xrightarrow {}} 2H[SbCl_{4}]+3H_{2}O}}} S b 2 O 3 + 6 H C l   → 70 − 80 o C   2 S b C l 3 + 3 H 2 O {displaystyle {mathsf {Sb_{2}O_{3}+6HCl {xrightarrow {70-80^{o}C}} 2SbCl_{3}+3H_{2}O}}}

• Реагирует с щелочами:

S b 2 O 3 + 2 N a O H + 3 H 2 O   →   2 N a [ S b ( O H ) 4 ] {displaystyle {mathsf {Sb_{2}O_{3}+2NaOH+3H_{2}O {xrightarrow {}} 2Na[Sb(OH)_{4}]}}} N a [ S b ( O H ) 4 ] + 2 N a O H   ⇄ N a 3 [ S b ( O H ) 6 ] {displaystyle {mathsf {Na[Sb(OH)_{4}]+2NaOH ightleftarrows Na_{3}[Sb(OH)_{6}]}}}

• Окисляется горячей концентрированной азотной кислотой:

S b 2 O 3 + 4 H N O 3   → 100 o C   S b 2 O 5 + 4 N O 2 ↑ + 2 H 2 O {displaystyle {mathsf {Sb_{2}O_{3}+4HNO_{3} {xrightarrow {100^{o}C}} Sb_{2}O_{5}+4NO_{2}uparrow +2H_{2}O}}}

• Окисляется кислородом при нагревании:

2 S b 2 O 3 + O 2   → 410 − 450 o C   2 S b I I I S b V O 4 {displaystyle {mathsf {2Sb_{2}O_{3}+O_{2} {xrightarrow {410-450^{o}C}} 2Sb^{III}Sb^{V}O_{4}}}}

• Восстанавливается атомарным водородом:

S b 2 O 3 + 12 H Z n , H 2 S O 4 o   →   2 S b H 3 ↑ + 3 H 2 O {displaystyle {mathsf {Sb_{2}O_{3}+12H_{Zn,H_{2}SO_{4}}^{o} {xrightarrow {}} 2SbH_{3}uparrow +3H_{2}O}}}

• Молекулярный водород восстанавливает до металла:

S b 2 O 3 + 3 H 2   → 500 − 600 o C   2 S b + 3 H 2 O {displaystyle {mathsf {Sb_{2}O_{3}+3H_{2} {xrightarrow {500-600^{o}C}} 2Sb+3H_{2}O}}}

Применение

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