Галогениды мышьяка, сурьмы, висмута. Синтез оксохлорида висмута

Размещено на http://allbest.ru

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский Государственный Университет

Химический факультет

КУРСОВАЯ РАБОТА

Галогениды мышьяка, сурьмы, висмута. Синтез оксохлорида висмута

Автор работы:

студентка 1 курса П.А. Громчакова

Руководитель:

канд. хим. наук, доцент О.В.Сергеева

Минск 2017



Содержание

Введение

Глава 1. Общая характеристика галогенидов мышьяка, сурьмы, висмута. Галогениды и оксогалогениды

Глава 2. Физические и химические свойства

2.1 Тригалогениды

2.2 Пентагалогениды

Глава 3. Области применения и способы получения наиболее распространенных представителей этого класса соединений

3.1 Области применения

3.2 Способы получения

Глава 4. Способы получения оксогалогенидов мышьяка, сурьмы, висмута

Глава 5. Обоснование выбора методики зачетного синтеза

Глава 6. Описание выполнения зачетного синтеза и исследования свойств полученных веществ

Заключение

Список использованных источников



Введение

Соединения пниктогенов с галогенами и занимают важное место в химии данных элементов.

Повышенный интерес к данным соединениям объясняется довольно значимой ролью при проведении органических и неорганических синтезах в качестве различных катализаторов и неводных растворителей.

По причине того, что для решения некоторых задач неорганического синтеза требуется создание сильнокислых сред, которые не могут быть созданы в водных средах, часто прибегают к образованию суперкислот. Они были интенсивно изучены из-за своих способностей протонировать практически все органические соединения. Они играют важнейшие роли при получении и изучении стабильных долгоживущих карбокатионов. Творческое использование этих и подобных реакций Дж.Ола и его группой имело огромное влияние на понимание органических каталитических процессов и их применение в промышленности, что и было признано присуждением уме в 1994 году Нобелевской премией по химии.

Знания по данной теме позволяют избежать неосторожной работы с данными веществами, которые опасны для жизни человека.



Глава 1. Общая характеристика галогенидов мышьяка, сурьмы, висмута. Галогениды и оксогалогениды

Все три элемента непосредственно взаимодействуют с галогенами, образуя два ряда галогенидов: ЭГ₃, ЭГ₅. Образование тригалогенидов для висмута более характерно, но известен также и BiF₅.

Известны все тригалогениды, пентафториды сурьмы, мышьяка и висмута, а также AsCl₅, SbCl₅. Помимо галогенидов, отвечающих характерным степеням окисления, известны тетрахлориды сурьмы и висмута. Для висмута, кроме того, известны и дигалогениды (за исключением фторида). [15]

В основном все галогениды имеют молекулярное строение и в обычных условиях - газы, жидкости и легкоплавкие твердые вещества. Только лишь BiF₃ обладает координационной структурой и солеобразным характером, на что указывает высокая температура плавления (см. таблицу 2.1) по сравнению с тригалогенидами мышьяка. Для пентафторида сурьмы также наблюдается увеличение температур плавления по сравнению с остальными ее тригалогенидами. Это обусловлено тем, что электроотрицательность мышьяка в степени окисления +3 заметно превышает электроотрицательность сурьмы и висмута в аналогичной степени окисления. Это является причиной того, что тригалогениды мышьяка менее полярны.

Ионный вклад вносит разность электроотрицательностей и вследствие этого очень заметен для трифторидов сурьмы и висмута. Все остальные галогениды сурьмы имеют ковалентную природы свзяи и молекулярное строение. Для висмута же ионный вклад замечен для всех его галогенидов

В газовой фазе молекулы тригалогениды имеют строение тетраэдра (sp³-гибридизация орбиталей центрального атома с неподеленной электронной парой в одной из вершин).

Поскольку пниктогены в высшей степени окисления обладают довольно высокой электроотрицательностью, в пентагалогенидах отмечается преимущественно ковалентный характер взаимодействия, на что указывает, к примеру, что BiF₅ сублимируется без плавления.

Пентагалогениды в газовой фазе состоят из молекул ЭГ₅ и представляют собой тетрагональные бипирамиды (sp³d²-гибридизация центрального атома), а в жидком и твердом состояниях - полимерные молекулы, представляющие собой цепочки из тетраэдров, объединенных общими вершинами.

Для всех галогенидов подгруппы мышьяка характерны характерны 3 основных типа химических реакций: комплексообразование, гидролиз и термическое разложение. Для низших галогенидов, кроме всего перечисленного, свойственны реакции диспропорционирования.

Наличие вакантных d-орбиталей у центральных атомов делает тригалогениды и пентагалогениды пниктогенов сильнейшими кислотами Льюиса, которые используют неподеленную пару электронов атома другой молекулы для образования устойчивой электронной группировки одного из своих атомов. Поэтому ЭГ₃ и ЭГ₅ способны присоединять молекулы воды и галогенид-ионы с образованием комплексных соединений (см. в главе 2), что расширяет область применения данных соединений.

Оксогалогениды (III) сурьмы и висмута - это, несомненно, одно из проявлений катионных форм существования сурьмы и висмута, а само существование солей подобного рода является доказательством существенного нарастания основных свойств по группе. Для мышьяка существует только один представитель данных соединений - оксохлорид мышьяка.



Глава 2. Физические и химические свойства

Физические свойства галогенидов (агрегатное состояние, растворимость в воде, Т_пл, Т_пл) представлены в таблице 2.1

Таблица 2.1

В-во	Физическое состояние	Растворимость в воде	Тпл, С	Ткип, С
AsF3 AsCl3 AsBr3 AsI3 AsF5 AsCl5	бесцветная жидкость бесцветная жидкость бесцветные кристаллы красные кристаллы бесцветный газ бесцветная жидкость	растворимо, гидр-ся растворимо растворимо растворимо растворимо разлагается	-5,9 -16 31,2 141 -78,9 -40	57,8 130 221 371 -52,8 разлагается до достижения Ткип
SbF3	бесцветные кристаллы	растворимо, гидр-ся	291	318
SbCl3	бесцветные кристаллы	988г в 100г воды при 25 С, гидр-ся	72,3	221
SbBr3 SbI3 SbF5 SbCl5	бесцветные кристаллы красные кристаллы бесцветная жидкость лимонно-желтая жидкость	растворимо, гидр-ся растворимо, гидр-ся растворимо растворимо	97 170 6 4,0	280 400 149,5 140
SbI5	коричневое твердое вещество	разлагается	79	разлагается до 130 С
BiF3 BiCl3 BiBr3 BiI3 BiF5	бесцветные кристаллы бесцветные кристаллы оранжевые кристаллы черные кристаллы белые кристаллы	плохо растворимо гидролизуется гидролизуется малорастворимо гидролизуется	730 232 218 407	441 461 при 439 С возгоняется при 550 С возгоняется

химический галогенид мышьяк висмут

Оксогалогениды (III) сурьмы и висмута в обычных условиях представляют собой твердые, нерастворимые в воде вещества с координационно-слоистой решеткой и структурно совершенно отличны от аналогичных соединений мышьяка (III).



2.1 Тригалогениды

Трихлорид мышьяка - бесцветная жидкость, в то время как, трихлориды сурьмы и висмута - блестящие бесцветные кристаллы. Их молекулы имеют форму тригональной пирамиды с неподеленной электронной парой в вершине атома пниктогена (рис. 2.1 а), что обуславливает их донорные свойства.

Рис. 2.1. Строение тригалогенидов (а) и пентагалогенидов (в газовом состоянии) (б) на примере фторидов сурьмы

Являясь сильнейшими кислотами Льюиса (из-за наличия вакантных d-орбиталей у центральных атомов), тригалогениды и пентагалогениды способны образовывать комплексные соединения в процессе присоединения воды или галогенид-ионов:

SbCl₅+H₂O-[SbCl₅(H₂O)]-H⁺+[SbCl₅(OH)]^-

AsCl₃+NaCl-Na[AsCl₄]

Все тригалогениды легко гидролизуются водой. Гидролиз тригалогенидов имеет особенности, связанные с природой элемента.

Так, например, при взаимодействии галогенидов мышьяка (III) с водой при нагревании образуются кислоты, но, в отличие от PГ₃, их гидролиз обратим:

AsCl₃+H₂O-As(OH)₃+3HCl

и из концентрированных солянокислых растворов при кипячении отгоняется AsCl₃.

Данную особенность гидролиза используют при приготовлении водных растворов хлоридов мышьяка, сурьмы и висмута.

Скорость гидролиза и глубина его протекания изменяется следующим образом: I<Cl<Br>F, As<Sb>Bi.

При охлаждении раствора металлического висмута в расплаве его трихлорида образуются черные кристаллы Bi₂₄Cl₂₈, состоящие из ионов [BiCl₅]^2-, [Bi₂Cl₈]^2-, [Bi₉]⁵⁺. Ион [Bi₉]⁵⁺ обнаружен в соединении, которое ранее принимали за монохлорид висмута, но оно, как показало рентгенографическое исследование, соответствует формуле Bi₂₄Cl₂₈, содержащий ионы, которые были указаны выше.

Рис. 2.2. Конфигурация трехшапочной тригональной призмы для иона [Bi₉]⁵⁺



Рис. 2.3. Предполагаемые конфигурация и связи в ионе [Bi₅]³⁺

Катион имеет структуру трехшапочной тригональной призмы, а атомы висмута располагаются в вершинах этого многогранника.

Как видно из рис. 2.2, в нем 8 треугольных граней и 3 приблизительно квадратные грани. Ион имеет 40 электронов, или 20 электронных пар, 9 из которых можно считать неподеленными, по одной на каждый атом висмута.

При этом на образование связей в многограннике остается 11 электронных пар. Их можно распределить в кластере [Bi₉]⁵⁺ по одной на каждую грань, что приводит к 8 трех-центровым и 3 четырехцентровым связям.

Конфигурация иона [Bi₅]³⁺ неизвестна, но можно предположить, что он имеет конфигурацию тригональной бипирамиды, так как у этого иона 22 электрона, или 11 электронных пар, 5 из которых могут быть неподеленными, по одной на каждый атом висмута, а оставшиеся пары можно распределить по одной на каждую из 6 треугольных граней тригональной бипирамиды (рис. 2.3).



2.2 Пентагалогениды

Высшие галогениды мышьяка и сурьмы имеют молекулярное строение. Галогениды мышьяка при комнатной температуре - газы или жидкости, сурьмы - жидкости или кристаллы.

SbF₅ - вязкая бесцветная жидкость, имеющая полимерную структуру, в которой каждый атом сурьмы имеет октаэрическое окружение и соседние фрагменты [SbF₆] соединены в цис-положениях мостиковыми связями. При кристаллизации возможно образование различных ассоциатов, например, тетрамерного состава (рис. 2.4 б).

Рис. 2.4. Строение молекулы SbF₅ в жидком (а) и твердом (б) состояниях

Рис. 2.5. Строение молекулы BiF₅: а) фрагмент полимерной цепи;

б) атомы висмута находятся в центре октаэдров



Пентафторид висмута BiF₅ является полимерным соединением. Строение его молекул представлено на рисунке 2.5.

Все пентафториды являются сильными фторирующими и окисляющими агентами. Также, они являются мощнейшими акцепторами фторид-ионов (сильнейшими кислотами Льюиса). Следует отметить, что растворением в плавиковой, а также во фторсульфоновой кислотах, SbF₅ можно существенно увеличить их кислотность.

Гексафторантимонат водорода в смеси с плавиковой кислотой образует самую сильную из известных кислот -- гексафтороантимонат(V) фторония H₂SbF₇. В системе HF - SbF₅ идет реакция

2HF+SbF₅-[H₂F]⁺[SbF₆]^-

т.е. образование ионов дигидрофторония, которые отличаются очень высокими кислотными свойствами (pK_a?-17). Возникшие в результате реакции диссоциации HF ионы F^- связываются SbF₅ в координационно-насыщенные ионы SbF₆^-.

Суперкислотные свойства этой смеси проявляются вследствие того, что ионы SbF₆^- практически не способны присоединять протоны. Поэтому освободившиеся протоны вынуждены присоединяться к слабоосновному центру F в молекуле HF и находятся в исключительно реакционноспособном состоянии в ионах H₂F⁺. [6]

Смесь, состоящая из SbF₅ и фторсульфоновой кислоты HSO₃F, называется сверхкислотой или «магической кислотой» из-за её способности депротонировать углеводороды. По кислотности «магическая кислота» превосходит серную в 10¹² раз. В сверхкислоте существуют сложные равновесия, например:



SbF₅+HSO₃F-H[SbF₅(SO₃F)]

H[SbF₅(SO₃F)]+ HSO₃F- H₂SO₃F⁺ + [SbF₅SO₃F]^-

В системе HSO₃F - SbF₅ реакция идет совсем иначе, как показано выше.

Из-за устойчивости связи сера-фтор во фторсульфоновой кислоте не происходит отщепления фторид-ионов и образование комплексного соединения - кислоты. Протоны присоединяются к находящейся в избытке фторосерной кислоте с образованием иона H₂SO₃F⁺ (pK_a?-20), который считается самым сильным протонирующим соединением.

Для еще большего увеличения кислотности может быть добавлен триоксид серы. В результате образуется комплексный анион дифторотетра(фторосульфато) сурьмы (V), который почти не проявляет основных свойств и не способен присоединять протоны.

H[SbF₅(SO₃F)]+3SO₃- H[SbF₂(SO₃F)₄]

H[SbF₂(SO₃F)₄]+HSO₃F> H₂SO3F⁺+[SbF₂(SO₃F)₄]^-

В таких кислотах могут быть протонированы даже неполярные соединения такие, как галогены и сера, насыщенные углеводороды. Растворение парафиновой свечи:

С₃₂H₆₆+SbF₅+HSO₃F- С₃₂H₆₅⁺+[SbF₅SO₃F]^-+H₂^

Растворы серы в «магической кислоте» имеют ярко-синюю окраску благодаря образованию катионов S₈²⁺.

При нагревании пентагалогениды диссоциируют:

ЭX₅= ЭX₃+X₂



Глава 3. Области применения и способы получения наиболее распространенных представителей этого класса соединений

3.1 Области применения

Применения галогенидов и оксогалогенидов сурьмы, мышьяка и висмута весьма широки. Их соединения применяются в химической промышленности: в качестве катализаторов полимеризации, в органических и неорганических синтезах, в фармацевтике, аналитической химии - в производстве полупроводников, в сельском хозяйстве, легкой промышленности, в производстве косметики. Теперь же рассмотрим более подробно применение каждого из галогенидов. Множество галогенидов используется в качестве катализаторов полимеризации (например, фторид мышьяка (III и V)) и в качестве катализаторов в органическом синтезе. Трихлориды мышьяка и сурьмы используют как безводные растворители для различных реакций из-за своей доступности, легкости в обращении, низкой вязкости и умеренно высокой диэлектрической проницаемости. Также хлорид мышьяка (III) используют для производства его органических производных, представляющие собой отравляющие вещества, которые в свое время было предложено использовать в военном деле. К примеру: льюизит («нарывной» газ), адамсит («чихательный» газ), трифениларсин.

Иодид мышьяка (III) используется в производстве полупроводников из мышьяка. Ранее соединение применялось в медицине для лечения ревматизма, артрита, малярии, трипанасомных инфекций, туберкулеза и диабета. Тригалогениды сурьмы очень удобны для синтеза многих производных сурьмы. Фторид сурьмы (III) используют в качестве «мягкого» фторирующего реагента в органическом синтезе, а также в качестве протравы при крашении тканей, как и трихлорид сурьмы.

Также трихлорид сурьмы может быть использован как неводный растворитель. Тригалогениды висмута широко применяются в качестве катализаторов в органических синтезах, как твердые электролиты в химических источниках тока, как компонент пигментов в косметических средствах, как и оксохлорид. Пентафториды мышьяка, сурьмы и висмута применяются в качестве фторирующих агентов, так как при нагревании способны генерировать атомарный фтор. Также фторид сурьмы (V) находит широкое применение в качестве неводного растворителя в неорганических, а также органических синтезах. Оксобромид висмута используют как антисептическое средство в ветеринарии.

3.2 Способы получения

Некоторые рассматриваемые тригалогениды пниктогенов, как, например, иодид мышьяка, хлорид, бромид и иодид сурьмы, все тригалогениды (кроме фторида) висмута, можно получать взаимодействием простых веществ при недостатке галогена:

2Sb+3Cl₂=2SbCl₃

действием на триоксиды некоторыми галогенводородными кислотами (галогенводородными или фторсульфоновой в случае образования фторида мышьяка):

Sb₂O₃+6HF=2SbF₃+3H₂O

As₂O₃+4HSO₃F=AsF₃+SO₃+HF+As(HSO₄)₂

действием галогена на триоксиды (а также в смеси с судьфидами в случае трибромидов мышьяка и сурьмы)



2Sb₂O₃+6Сl₂=4SbCl₃+3O₂ (1000 С)

2Sb₂O₃+Sb₂S₃+9Br₂=6SbBr₃+3SO₂ (250 С)

действием галогена на сульфид можно получить трихлорид сурьмы и трибромид висмута:

Bi₂S₃+3Br₂=2BiBr₃+3S

по реакции обмена:

AsCl₃+3KI=AsI₃+3KCl

вытеснением галогена или другого элемента (например, ртути):

2As+2BrF₅=2AsF₅+Br₂ (100-200 С)

2Sb+3HgF₂=2SbF₃+3Hg

тригалогениды из пентагалогенидов можно получить их частичным термическим разложением:

SbF₅=SbF₃+F₂ (400 С)

также пентагалогениды получают прямым синтезом простых веществ с галогенами при их избытке или галогенированием тригалогенидов:

2As+5I₂=2AsI₅ (150 С)

SbF₃+F₂=SbF₅ (320-350 С)



Глава 4. Способы получения оксогалогенидов мышьяка, сурьмы, висмута

Существует не так много способов получения оксогалогенидов мышьяка, сурьмы и висмута.

Один из способов получения оксогалогенидов сурьмы и висмута является кипячение суспензии оксида в растворах галогеноводорода.

Данный способ является одним из самых распространенных способов получения оксогалогенидов пниктогенов, так как гидролиз для данных веществ протекает довольно легко и быстро. Как уже было сказано ранее, гидролиз тригалогенидов имеет особенности, связанные с природой элемента. При разбавлении тригалогенидов сурьмы и висмута выделяются малорастворимые осадки веществ - оксогалогенидов. Их образованию предшествует ряд процессов таких, как акватация (замещение галогенид-ионов на воду), кислотно-основные взаимодействия (отщепление протона от координированных молекул воды с образованием гидроксокомплексов), а также процесс оксоляции координированных гидроксо-ионов, завершающий процесс гидролиза образованием оксогалогенидов. Гидролиз тригалогенидов сурьмы и висмута можно записать суммарными уравнениями:

SbCl₃+H₂O-SbOClv+2HCl

BiI₃+H₂O-BiOIv+2HI

Имеются сведения, что состав осадка SbOCl соответствует формуле Sb₄O₅Cl₂ [4]. Равновесия могут быть смещены влево добавлением концентрированных галогенводородных кислот.

Оксогалогениды также можно получить при сплавлении триоксидов с тригалогенидами:



BiI₃+ Bi₂O₃=3BiOI

Данный способ является единственно возможным способом получения для единственно существующего оксогалогенида мышьяка - оксохлорида мышьяка.

Следующий способ - это растворение триоксидов в галогенводородных кислотах при нагревании или кипячении:

Bi₂O₃+2HBr=2BiOBrv+H₂O

Оксохлорид висмута можно получить окислением трихлорида и обменной реакцией в растворе нитрата висмута и хлорида натрия:

2BiCl₃+O₂=2BiOCl+2Cl₂^ (250-350 С)

Bi(NO₃)₃+NaCl+ H₂O=BiOClv+NaNO₃+2HNO₃



Глава 5. Обоснование выбора методики зачетного синтеза

Для приготовления 1,042 грамма оксохлорида висмута берут 1 г оксида висмута (III) и растворяют при нагревании в 50 мл соляной кислоты. Кислота берется в избытке для создания слегка кислой среды на последующем этапе (гидролиз), чтобы гидролиз не протекал необратимо и полностью по катиону. Раствор, если требуется, фильтруют и к фильтрату добавляют 2/3 л воды. Фильтрование может оказаться важным этапом в ходе синтезе для получения более чистого продукта, если все же произошло образование побочного продукта, а именно белого аморфного осадка гидроксида висмута нерастворимого в воде, при неполной реакции обмена. Затем его кипятят до растворения иногда выпадающего осадка основных солей. Еще раз фильтруют и оставляют на несколько часов.

BiCl₃+ H₂O =BiOCl+ 2HCl

Выпавший бесцветный мелкокристаллический осадок основной соли BiOCl отфильтровывают, промывают спиртом и высушивают при 50-60 С. Высушивание при указанных температурах требуется для аккуратного избавления оставшейся воды из вещества.



Глава 6. Описание выполнения зачетного синтеза и исследования свойств полученных веществ

Количество получаемого вещества: 1,042 г BiOCl (рассчитанное для 1 г Bi₂O₃). Описание вещества (агрегатное состояние, цвет, т-ра разложение или плавления, отношение к воде, воздуху):

BiOCl - белые кристаллы, температура плавления - 232,5 С, слабо растворимы в воде, на воздухе устойчивы.

Замечания по технике безопасности:

· работать на подносе в вытяжном шкафу

· не пробовать реактивы на вкус

· аккуратно работать с концентрированной кислотой

· не вдыхать выделяющиеся газы

· работать в защитной одежде (халат, перчатки)

Схема прибора

Используемые реактивы: Bi₂O₃, концентрированная HCl, H₂O - для синтеза; H₂O, KI (недостаток и избыток) при подкислении разбавленной HNO₃, AgNO₃, HCl (конц.), NaOH (конц.) - для исследования свойств полученного вещества.

Посуда и оборудование: нагревательная плитка, стаканы, шпатели, колба Бунзена, воронка Бюхнера, бумажные фильтры, пипетка градуированная.

Расчеты

Bi₂O₃+6HCl=2BiCl₃+3H₂O

BiCl₃+ H₂O=BiOCl+2HCl

Из расчета на 1 г Bi2O3: n(Bi₂O₃) = m/M = 1/466 = 0,002 моль => n(BiCl₃) = 0,004 моль; n(BiOCl) = 0,004 моль; m(BiOCl) = n•M = 1,042 г.

Перечень химических операций в данном синтезе:

а) всех выполняемых

1. При нагревании растворяют 1 г Bi₂O₃ в 50 мл HCl

2. Раствор фильтруют (при надобности)

3. Добавляют к фильтрату 2/3 л горячей H₂O

4. Кипятят до растворения иногда выпадающего осадка основных солей

5. Фильтруют

6. Оставляют на несколько часов

7. Выпавший осадок BiOCl отфильтровывают

8. Промывают спиртом

9. Высушивают при 50-60 С

б) впервые осваиваемых: отсутствует

Выход продукта в процентах к теоретическому - 40%

Исследование свойств полученного вещества

Уравнения проводимых реакций	Наблюдаемый эффект	Вывод о свойстве
BiOCl + H2O ?	с веществом ничего не происходило	является конечным продуктом гидролиза; вещество нерастворимо в H2O
BiOCl + 3KI(нед.) + 3HNO3 = BiI3v + 3KNO3 + HCl + H2O	выпадение черного осадка; изменение цвета раствора с жёлтого на темно-зеленый	Bi3+ связывается ионами йода I- в нерастворимый осадок
BiOCl + 4KI(изб.) + 3HNO3 = H[BiI4] + 3KNO3 + HCl + H2O	растворение осадка; переход цвета раствора с темно-желтого в оранжевый	осадок BiI3 растворяется за счет комплексообразования
BiOCl + AgNO3 = AgClv + BiONO3	выпадение белого осадка	данная реакция является качественной на Cl-
BiOCl + HCl(конц.) = H[BiCl4] + H2O	растворение вещества с течением времени	переводится в раствор в результате образования комплексного соединения
BiOCl + 2KOH(конц.) = Bi2O3 + 2KCl + H2O (при нагревании)	изменение цвета осадка с белого на желтовато-белый цвет	со щелочью образует белый нерастворимый гидроксид, который разлагается при нагревании



Заключение

С ростом порядкового номера, т. е. при переходе от мышьяка к висмуту, постепенно увеличивается радиус атома от 139 пм у мышьяка до 170 пм у висмута, поэтому уменьшается сродство к электрону и электроотрицательность (по Полингу) элементов от 2,18 у мышьяка к 2,02 у висмута.

Иначе говоря, с возрастанием порядкового номера отмечается заметное ослабление неметаллических свойств и нарастание металлических, а, следовательно, ионной характера взаимодействия в молекулах. Растет тенденция к отдаче электронов и уменьшается тенденция к принятию электронов.

В связи с этим мышьяк и сурьма -- амфотерные элементы, висмут скорее можно отнести к металлам.

Благодаря суммарному действию различных факторов таких как: рост атомного радиуса, электроотрицательность, уменьшение степени pр-pр-перекрывания, возрастания степени экранирования, ионного и ковалентного вклада в образование связи и др. - устойчивость и окислительная способность соединений мышьяка, сурьмы, висмута вниз по группе меняется немонотонно.

Высшая степень окисления оказывается наиболее устойчивой для сурьмы.

Соединения мышьяка, а в особенности висмута, в высшей степени окисления часто не устойчивы или вовсе не существуют, что указывает нам на явление вторичной периодичности p-элементов.

В ряду As-Sb-Bi размеры атомов увеличиваются, что приводит к ослабеванию прочности связи крупного атома пниктогена с крупным атомом галогена и упрочнению прочности связи крупного атома пниктогена с маленьким атомом галогена (маленького атома пниктогена с крупным атомом галогена), вследствие увеличения разности в электроотрицательностях и уменьшения или увеличения (для второго и третьего случаев) площади перекрывания при образовании связи по -типу.

Таким образом, в соединениях ковалентной природы наиболее прочными оказываются связи между крупным атомом пниктогена с маленьким атомом галогена и маленьким атомом пниктогена с крупным атомом галогена.



Список использованных источников

1. Общая и неорганическая химия : учебник для студ. вузов, обуч. по напр. подготовки и спец. химико-технологического профиля : [в 2 т.]. Т. 2. Химические свойства неорганических веществ / [авт.: А. Ф. Воробьёв и др.] ; под ред. А. Ф. Воробьёва. - Москва : Академкнига, 2007. - 544 с.

2. Геометрия молекул / Р. Гиллеспи ; пер. с англ. Е. З. Засорина, В. С. Мастрюкова ; под ред. Ю. А. Пентина. - Москва : Мир, 1975. - 278 с.

3. Химия элементов: в 2 т. Т. 1 / Н. Гринвуд, А. Эрншо ; пер. с англ. - Москва : Бином. Лаборатория знаний, 2008. - 608 с.

4. Неорганический синтез : учеб. пособие для студ. пед. ин-тов по хим. и биол. спец. / Н. Г. Ключников. - Москва : Просвещение, 1983. - 304 с.

5. Химическая энциклопедия : в 5 т. Т. 1. АБЛ-ДАР / редкол.: И. Л. Кнунянц (гл. ред.), Н. С. Зефиров, Н. Н. Кулов. - Москва : Советская энциклопедия, 1988. - 623 с.

6. Химическая энциклопедия : в 5 т. Т. 2. Дафф-Меди / редкол.: И. Л. Кнунянц (гл.ред.) [и др.]. - Москва : Советская энциклопедия, 1990. - 671 с.

7. Химическая энциклопедия: В 5 т. Т. 3. Мед-Пол / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. - Москва : Большая Российская Энциклопедия, 1992. - 639 с.

8. Анорганикум: В 2-х т. Т. 1 Пер. с нем. / Под ред. Л. Кольдица. - М.: Мир, 1984. - 672 с.

9. Реакции неорганических веществ: справочник / Р. А. Лидин, В. А. Молочко, Л. Л. Андреева ; под ред. Р. А. Лидина. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Дрофа, 2007. - 637 с.

10. Аналитическая химия : учеб. пособие для студ. нехим. спец. вузов / С. А. Мечковский ; под ред. Г. Л. Старобинца. - Минск : Изд-во БГУ им. В. И. Ленина, 1975. - 400 с.

11. Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. -- 2-е изд., испр. -- М.-Л.: Химия, 1966. -- Т. 1. -- 1072 с.

12. Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. -- 3-е изд., испр. -- Л.: Химия, 1971. -- Т. 2. -- 1168 с.

13. Неорганическая химия : Учебник для студ. вузов, обуч. по напр. и спец. "Химия". Ч.2 / В.И.Спицын, Л.И.Мартыненко. - М. : Изд-во Московского ун-та, 1994. - 624с.

14. Неорганическая химия : В 3 т. / Под ред. Ю.Д. Третьякова. Т.1: Физико-химические основы неорганической химии: Учебник для студ. высш. учеб. заведений / М. Е. Тамм, Ю. Д. Третьяков; - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 240 с.

15. Неорганическая химия : В 3 т. / Под ред. Ю.Д. Третьякова. Т.2: Химия непереходных элементов: Учебник для студ. высш. учеб. заведений / А.А.Дроздов, В.П.Зломанов, Г.Н. Мазо, Ф.М. Спиридонов - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 368 с.

16. Неорганическая химия : учебник для студ. вузов, обуч. по спец. "Химия" / Я. А. Угай. - Москва : Высшая школа, 1989. - 464 с.

Размещено на Allbest.ru

...