Тетраоксид сурьмы

Тетраоксид сурьмы — бинарное неорганическое соединение металла сурьмы и кислорода с формулой Sb2O4, белые кристаллы, не растворимые в воде. Сурьма в соединении имеет смешанную валентность SbIIISbVO4.

Получение

• В природе встречаются минерал Сервантит — оксид сурьмы Sb2O4.

• Окисление оксида сурьмы(III):

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

• Разложение оксида сурьмы(V):

2 S b 2 O 5   → 300 − 450 o C   2 S b 2 O 4 + O 2 {displaystyle {mathsf {2Sb_{2}O_{5} {xrightarrow {300-450^{o}C}} 2Sb_{2}O_{4}+O_{2}}}}

• Окисление сульфида сурьмы(III):

S b 2 S 3 + 5 O 2   → 550 − 600 o C   S b 2 O 4 + 3 S O 2 {displaystyle {mathsf {Sb_{2}S_{3}+5O_{2} {xrightarrow {550-600^{o}C}} Sb_{2}O_{4}+3SO_{2}}}}

Физические свойства

Тетраоксид сурьмы образует белые кристаллы, которые имеют две кристаллические модификации:

• α-Sb2O4, ромбическая сингония, пространственная группа P na21, параметры ячейки a = 0,5436 нм, b = 0,4810 нм, c = 1,176 нм, Z = 4.
• β-Sb2O4, моноклинная сингония, пространственная группа C 2/c, параметры ячейки a = 1,2060 нм, b = 0,4834 нм, c = 0,5383 нм, β = 104°.

Образует кристаллогидрат Sb2O4•H2O (кубическая сингония, пространственная группа F d3, параметры ячейки a = 1,026 нм, Z = 16)

Химические свойства

• При нагревании медленно разлагается:

2 S b 2 O 4   → 930 o C   2 S b 2 O 3 + O 2 {displaystyle {mathsf {2Sb_{2}O_{4} {xrightarrow {930^{o}C}} 2Sb_{2}O_{3}+O_{2}}}}

• Реагирует с горячими кислотами:

S b 2 O 4 + 9 H C l   →   S b C l 3 + H [ S b C l 6 ] + 4 H 2 O {displaystyle {mathsf {Sb_{2}O_{4}+9HCl {xrightarrow {}} SbCl_{3}+H[SbCl_{6}]+4H_{2}O}}}

• Реагирует с щелочами:

S b 2 O 4 + 2 N a O H   →   N a 2 S b 2 O 5 + H 2 O {displaystyle {mathsf {Sb_{2}O_{4}+2NaOH {xrightarrow {}} Na_{2}Sb_{2}O_{5}+H_{2}O}}}

• Молекулярный водород восстанавливает до металла:

S b 2 O 4 + 4 H 2   → 530 − 580 o C   2 S b + 4 H 2 O {displaystyle {mathsf {Sb_{2}O_{4}+4H_{2} {xrightarrow {530-580^{o}C}} 2Sb+4H_{2}O}}}