銻化合物
銻化合物是化學元素銻(Sb)所形成的化合物。在銻化合物中,銻主要呈現+3和+5價,其+3價的陽離子在水中水解,一般以SbO+
的形式存在,而不是Sb3+
。[1]
鹵化物、鹵氧化物及鹵代酸鹽
編輯銻可以形成+3價和+5價的鹵化物。+3價的四種鹵化物均是已知的,除三碘化銻為紅色晶體外,其餘均為無色晶體。[1]三氟化銻是一種氟化劑,其活性比三氟化砷強,可由三氧化二銻和氟化氫反應得到:[2]
- Sb2O3 + 6 HF → 2 SbF3 + 3 H2O
它可用於製備有機氟化物。其餘三鹵化銻可由金屬銻和相應的鹵素反應得到。
- 2 Sb + 3 X2 → 2 SbX3 (X=Cl、Br或I)
濃鹽酸和硫化銻反應也能得到得到三氯化銻,它可以通過重結晶或蒸餾[3]來提純。三氯化銻可以溶解很多氯化物,得到導電的溶液。[2]
三鹵化銻在水溶液中可以強烈水解,生成難溶於水的鹵氧化物:[1]
- SbX3 + H2O → SbOX↓ + 2HX (X=鹵素)
除了SbOX外,還會生成Sb4O5X2等其它含氧物種。[4]
氯氧化銻由三氯化銻水解得到,白色的水解產物可以溶於酒石酸或硫代硫酸鈉,形成[SbO(C4H4O6)]−和[Sb(S2O3)3]3−而溶解。將三氯化銻溶於較濃的鹽酸,形成氯銻酸鹽而抑制SbOCl沉澱的生成。它和強還原劑反應,放出劇毒的銻化氫:[2]
- 3 H+ + SbCl4− + 3 Zn → SbH3↑ + 3 Zn2+ + 4 Cl−
較弱的還原劑只會使反應產物停留在單質銻:
- 2 SbCl4− + 3 Fe → 2 Sb↓ + 3 Fe2+ + 8 Cl−
五鹵化銻是低熔點的化合物。五氟化銻可由五氯化銻和氟化氫反應,或三氟化銻和氟氣反應得到:[5]
- SbCl5 + 5 HF → SbF5 + 5 HCl
- SbF3 + F2 → SbF5
五氯化銻可由三氯化銻的進一步氯化得到。
- SbCl3 + Cl2 → SbCl5
這兩種鹵化物都能形成六鹵配離子SbX−
6。三氯化銻在氯化銫的存在下被氯氣部分氧化,生成深藍色的Cs2SbCl6,其結構與黑色的(NH4)2SbBr6類似,由[SbX6]3−和[SbX6]−構成。[6]
氧化物、氫氧化物及含氧酸鹽
編輯銻和氧氣反應得到三氧化二銻(Sb4O6),它以二聚體的形式存在。簡單的分子Sb2O3只有在高溫下存在。三氧化二銻溶於濃酸或有配位性的酸,形成相應的鹽或配離子,如溶於硫酸生成硫酸銻(Sb2(SO4)3);它也能溶於鹼形成亞銻酸鹽。氫氧化銻(Sb(OH)3)是未知的,目前僅已知Sb2O3·xH2O這一水合物。[7]
五氧化二銻(Sb4O10)可由五氯化銻的水解得到。[8]其膠體可由三氧化二銻和過氧化氫反應得到:[9]
- Sb4O6 + 4H2O2 ⇌ Sb4O10 + 4 H2O
在硫酸介質中,過硫酸銨氧化三氧化二銻也能得到五氧化二銻。[10]五氧化二銻的酸性比三氧化二銻強,可溶於鹼形成銻酸鹽。在工業上以五氯化銻製備銻酸鹽,為使鹼的用量減少而節約成本,會先將氯化物水解,再用氫氧化鈉進行反應。[11]將三氧化二銻溶於氫氧化鈉得到的亞銻酸鹽用過氧化氫氧化,也是工業上製備銻酸鹽的方法之一。[12]六羥基合銻酸鉀(K[Sb(OH)6])在強鹼性的條件下可以將鈉離子沉澱。[13]
硫屬化物及硫代酸鹽
編輯銻的硫化物在自然界中以輝銻礦的形式存在。硫化銻可溶於鹼金屬硫化物溶液[14]或氫氧化物溶液[7]:
- Sb
2S
3 + 3 S2−
→ 2 SbS3−
3 - 2 Sb
2S
3 + 4 OH−
→ SbO−
2 + SbS−
2 + 2 H
2O - Sb
2S
3 + 6 OH−
→ SbO3−
3 + SbS3−
3 + 3 H
2O
形成的硫代亞銻酸鹽在酸的存在下又會沉澱出硫化銻。硫代銻酸銻(SbSbS4)可用作潤滑添加劑。[15]硒化銻可由銻和硒的單質直接反應得到[16],它可用作光學材料[17],如用於太陽能電池中。[18] 硫化銻和氯化亞銅、三氯化鋁在離子液體中反應,可以得到橙紅色的[Cu(Sb2S3)][AlCl4]晶體。[19]
- Sb2S3 + CuCl + AlCl3 → [Cu(Sb2S3)][AlCl4]
碲化銻也可由相似的元素化合反應製備[20],或以三氯化銻、亞碲酸鈉為原料,由還原劑硼氫化鈉還原製得。[21]混合硫屬化物(如Sb2Te2Se)是已知的,[22]可由單質在高溫下按化學計量比反應得到。[23]
參考文獻
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參考書籍
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