Мышьяк
4.Мышьяктың кристалдық және аморфты екі аллотроптық түрі бар. Олардың арасындағы бір физикалық айырмашылықты (түсін ескере отырып) атаңыз.
Кристалдық мышьяк қара-сұр және жылтыр, ал аморфты мышьяк қара және жылтыр емес.
Сурьманы оның оксидінен (Sb₂O₃)жеке металл күйіне айналдыру үшін (тотықсыздандыру) мәтінде көрсетілгендей, ең жиі қолданылатын арзан және тиімді қалпына келтіруші агент қандай?
Қолданылатын қалпына келтіруші агент – көмір.
3.Сурьма құймаларға қосылғанда оларға қаттылық береді. Сурьма, Қорғасын және Қалайы қоспасынан жасалатын құймалардың қаттылығын пайдаланатын, екі практикалық қолданыс аясын атаңыз
1.Баспахана шрифттарын жасау.
2.Бытыра және шрапнель оқтарын жасау.
2. Сурьманың ромбтық және металл түрлері бойынша аллотропиялық түрленуін түсіндіріп, олардың химиялық реактивтілігі мен электрөткізгіштігін салыстыр.
• Ромбтық (аморфты) сурьма — қиыршық, қара, реактивтілігі жоғары, тұрақсыз.
• Металл сурьма — күміс түсті, қатты, реактивтілігі төмен, тұрақты.
• Металл Sb электрөткізгіш, ал аморфты түрі — жартылайөткізгіш.
• Аморфты Sb ауада оңай тотығады, металл формасы баяу тотығады.
1. Мышьяк қышқылы (H₃AsO₄) неліктен Мышькты қышқылға (H₃AsO₃) қарағанда қышқылдық қасиеті күштірек? (Себебін бір сөйлеммен түсіндіріңіз.)
Мышьяк қышқылындағы мышьяктың валенттігі (тотығу дәрежесі) +5, ал мышьякты қышқылда +3 болғандықтан, валенттігі жоғары гидроксидтің қышқылдық қасиеті күштірек болады.
4. Мышьяк, Сурьма және Висмуттың сутегімен қосылыстарының (гидридтерінің) формулаларын айт. Гидридтердің (lll) термиялық тұрақтылығы қалай өзгереді? Бұл өзгеру неліктен болады?
• Гидридтердің Формулалары: Арсин (AsH3), Стибин (SbH3), Висмутин (BiH3).
• Термиялық Тұрақтылықтың Өзгеруі: Топ бойынша жоғарыдан төмен қарай (AsH3—>SbH3—>BiH3) термиялық тұрақтылық күрт кемиді.
(BiH3 – бұл қатардағы ең тұрақсыз қосылыс, ол бөлме температурасында да ыдырайды).
• Түсіндірмесі:
Тұрақтылықтың кемуі орталық атомның (As, Sb, Bi) радиусының артуына байланысты.
Атом радиусы артқан сайын, элемент атомы мен сутегі атомы арасындағы байланыс ұзындығы артып, байланыс энергиясы (беріктігі) кемиді. Нәтижесінде, молекуланы ыдырату үшін қажетті энергия (жылу) азаяды, яғни қосылыс тұрақсыз болады.
Мышьяксутек (Арсин, AsH₃) неліктен аммиак (NH₃) сияқты суды қосып алып реакцияласпайды және оның суда ерігіштігі нашар? Бұл қасиет оның V топтағы орнына байланысты қалай түсіндіріледі?
Арсиннің (AsH₃) суда нашар еруі және реакцияға түспеуі — оның негіздік қасиетінің жоқтығынан. V топта жоғарыдан төмен қарай (N-ден As-ке) элементтің электротерістігі төмендейді, сондықтан As атомындағы бөлінбеген электрон жұбының донорлық қабілеті әлсірейді. Нәтижесінде AsH₃ су молекулаларымен сутектік байланыс түзе алмайды және NH₃ сияқты негіздік қосылыс (AsH₄OH) түзе алмайды, сондықтан тек әлсіз физикалық еру байқалады.
1.Мышьяк(V) және сурьма(V) қосылыстарының тотықсыздандырғыштармен (SO₂, SnCl₂) әрекеттесу механизмін салыстыр. Қандай элемент тезірек +3 тотығу дәрежесіне өтеді және неге?
Ж • Реакциялар:
As⁵⁺ + SO₂ + 2H₂O → As³⁺ + SO₄²⁻ + 4H⁺
Sb⁵⁺ + SO₂ + 2H₂O → Sb³⁺ + SO₄²⁻ + 4H⁺
• Жылдамдығы: Sb⁵⁺ ионы As⁵⁺ ионына қарағанда тезірек тотықсызданады. Себебі: • Сурьмада инертті жұп эффектісі әлсіз → 5s² 5p³ электрондары оңай қабылдайды/береді.
• Sb–O байланысы әлсіз → тотықсыздану жеңіл жүреді.
• As(V) қосылыстары тұрақтырақ → тотықсыздануға баяу түседі.
3. Висмуттың (Bi) кристалдық торының ерекшелігі неде? Осы ерекшеліктің арқасында Висмут диамагнитті бола тұра, барлық басқа элементтерге қарағанда (Су, Галий, Германийден басқа) ерекшеленетін бір физикалық қасиетін атаңыз және оның себебін түсіндіріңіз.
• Кристалдық Тордың Ерекшелігі:
• Висмуттың кристалдық торы ромбоэдрлік (қабатты) құрылымға ие.
• Бұл құрылымдағы атомдар арасындағы байланыстар (ковалентті) қабаттар ішінде мықты, ал қабаттар арасында әлсіз (Ван-дер-Ваальс әсеріне ұқсас) болады.
• Ерекше Физикалық Қасиеті: Қатты күйден сұйық күйге өткенде (балқығанда) тығыздығы артады (немесе қату кезінде көлемі ұлғаяды).
• Себебі: Қатты күйдегі Висмуттың қабатты құрылымында бос орындар болады. Балқыған кезде бұл қабатты құрылым бұзылады, атомдар бір-біріне жақындайды және тығыздық артады.