锑化合物 是化学元素锑 (Sb)所形成的化合物。在锑化合物中,锑主要呈现+3和+5价,其+3价的阳离子在水中水解,一般以SbO+ 的形式存在,而不是Sb3+ 。[ 1]
三氯化锑在常温下为固体,73.4 °C熔化。
五氯化锑在常温下以液体的形式存在,2.8 °C以下凝固。
锑可以形成+3价和+5价的卤化物 。+3价的四种卤化物均是已知的,除三碘化锑 为红色晶体外,其余均为无色晶体。[ 1] 三氟化锑 是一种氟化剂,其活性比三氟化砷 强,可由三氧化二锑 和氟化氢 反应得到:[ 2]
Sb2 O3 + 6 HF → 2 SbF3 + 3 H2 O
它可用于制备有机氟化物。其余三卤化锑可由金属锑和相应的卤素 反应得到。
2 Sb + 3 X2 → 2 SbX3 (X=Cl、Br或I)
浓盐酸和硫化锑 反应也能得到得到三氯化锑,它可以通过重结晶 或蒸馏 [ 3] 来提纯。三氯化锑 可以溶解很多氯化物 ,得到导电的溶液。[ 2]
三卤化锑在水溶液中可以强烈水解,生成难溶于水的卤氧化物 :[ 1]
SbX3 + H2 O → SbOX↓ + 2HX (X=卤素)
除了SbOX外,还会生成Sb4 O5 X2 等其它含氧物种。[ 4]
氯氧化锑 由三氯化锑水解得到,白色的水解产物可以溶于酒石酸 或硫代硫酸钠 ,形成[SbO(C4 H4 O6 )]− 和[Sb(S2 O3 )3 ]3− 而溶解。将三氯化锑溶于较浓的盐酸,形成氯锑酸盐而抑制SbOCl沉淀的生成。它和强还原剂反应,放出剧毒的锑化氢 :[ 2]
3 H+ + SbCl4 − + 3 Zn → SbH3 ↑ + 3 Zn2+ + 4 Cl−
较弱的还原剂只会使反应产物停留在单质锑:
2 SbCl4 − + 3 Fe → 2 Sb↓ + 3 Fe2+ + 8 Cl−
五卤化锑是低熔点的化合物。五氟化锑 可由五氯化锑 和氟化氢 反应,或三氟化锑 和氟气 反应得到:[ 5]
SbCl5 + 5 HF → SbF5 + 5 HCl
SbF3 + F2 → SbF5
五氯化锑可由三氯化锑的进一步氯化得到。
SbCl3 + Cl2 → SbCl5
这两种卤化物都能形成六卤配离子SbX− 6 。三氯化锑在氯化铯 的存在下被氯气 部分氧化,生成深蓝色的Cs2 SbCl6 ,其结构与黑色的(NH4 )2 SbBr6 类似,由[SbX6 ]3− 和[SbX6 ]− 构成。[ 6]
锑和氧气反应得到三氧化二锑 (Sb4 O6 ),它以二聚体的形式存在。简单的分子Sb2 O3 只有在高温下存在。三氧化二锑溶于浓酸或有配位性的酸,形成相应的盐或配离子,如溶于硫酸生成硫酸锑(Sb2 (SO4 )3 );它也能溶于碱形成亚锑酸盐。氢氧化锑(Sb(OH)3 )是未知的,目前仅已知Sb2 O3 ·x H2 O这一水合物 。[ 7]
五氧化二锑 (Sb4 O10 )可由五氯化锑 的水解得到。[ 8] 其胶体可由三氧化二锑 和过氧化氢 反应得到:[ 9]
Sb4 O6 + 4H2 O2 ⇌ Sb4 O10 + 4 H2 O
在硫酸 介质中,过硫酸铵 氧化三氧化二锑 也能得到五氧化二锑。[ 10] 五氧化二锑的酸性比三氧化二锑强,可溶于碱形成锑酸盐。在工业上以五氯化锑制备锑酸盐,为使碱 的用量减少而节约成本,会先将氯化物水解,再用氢氧化钠 进行反应。[ 11] 将三氧化二锑溶于氢氧化钠得到的亚锑酸盐用过氧化氢氧化,也是工业上制备锑酸盐的方法之一。[ 12] 六羟基合锑酸钾(K[Sb(OH)6 ])在强碱性的条件下可以将钠 离子沉淀。[ 13]
黑色的硫化锑
硫化锑矿物——辉锑矿
锑的硫化物在自然界中以辉锑矿 的形式存在。硫化锑可溶于碱金属硫化物 溶液[ 14] 或氢氧化物 溶液[ 7] :
Sb 2 S 3 + 3 S2− → 2 SbS3− 3
2 Sb 2 S 3 + 4 OH− → SbO− 2 + SbS− 2 + 2 H 2 O
Sb 2 S 3 + 6 OH− → SbO3− 3 + SbS3− 3 + 3 H 2 O
形成的硫代亚锑酸盐在酸的存在下又会沉淀出硫化锑 。硫代锑酸锑(SbSbS4 )可用作润滑添加剂。[ 15] 硒化锑 可由锑 和硒 的单质直接反应得到[ 16] ,它可用作光学材料[ 17] ,如用于太阳能电池 中。[ 18]
硫化锑和氯化亚铜 、三氯化铝 在离子液体中反应,可以得到橙红色的[Cu(Sb2 S3 )][AlCl4 ]晶体。[ 19]
Sb2 S3 + CuCl + AlCl3 → [Cu(Sb2 S3 )][AlCl4 ]
Cu(Sb2 S3 )AlCl4 晶体照片
碲化锑 也可由相似的元素化合反应制备[ 20] ,或以三氯化锑 、亚碲酸钠 为原料,由还原剂硼氢化钠 还原制得。[ 21] 混合硫属化物(如Sb2 Te2 Se)是已知的,[ 22] 可由单质在高温下按化学计量比 反应得到。[ 23]
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