Плотность кристаллической сурьмы 6,69 , жидкой 6,55г/см3. Температура плавления 630,50С, температура кипения 1635-16450С, теплота плавления 9,5ккал/г-атом, теплота испарения 49,6ккал/г-атом. Удельная теплоемкость (кал/г град):0,04987(200); 0,0537(3500); 0,0656(650-9500). Тепло проводимость (кал/ем.сек.град):

5

0,045,(00); 0,038(2000); 0,043(4000); 0,062(6500). Сурьма хрупка, легко истирается в порошок; вязкость (пуаз); 0,015(630,50); 0,082(11000). Твердость по Бринеллю для литой сурьмы 32,5-34кг/мм2, для сурьмы высокой чистоты (после зонной плавки) 26кг/мм2. Модуль упругости 7600кг/мм2, предел прочности 8,6кг/мм2, сжимаемости 2,43 10-6см2/кг.

Желтая сурьма получается при пропускании кислорода или воздуха в сжиженный при-900 сурьмянистый водород; уже при –500 она переходит в обыкновенную (кристаллическую) сурьму.

Черная сурьма образуется при быстром охлаждении паров сурьмы, примерно при 4000 переходит в обыкновенную сурьму. Плотность черной сурьмы 5,3. Взрывчатая сурьма – серебристый блестящий металл с плотностью 5,64-5,97, образуется при электрическом получении сурьмы из соляно кислого раствора хлорнистой сурьмы (17-53% SbCl2 в соляной кислоте d 1,12), при плотности тока в пределах от 0,043 до 0,2 а/дм2. Полученная при этом сурьма переходит в обыкновенную с взрывом, вызываемым трением, царапаньем или прикосновением нагретого металла; взрыв обусловлен экзотермическим процессом перехода одной формы в другую.

На воздухе при обычных условиях сурьма (Sb) не изменяется, нерастворима она ни в воде, ни в органических растворителях, но со многими металлами она легко даёт сплавы. В ряду напряжений сурьма располагается между водородом и медью. Водорода из кислот она, сурьма, не вытесняет и в разбавленных HCl и H2SO4 не растворяется. Однако крепкая серная кислота при нагревании переводит сурьму в сульфаты Э2(SO4)3. Крепкая азотная кислота окисляет сурьму до кислот H3ЭО4. Растворы щелочей сами по себе на сурьму не действуют, но в присутствии кислорода медленно её разрушают.

При нагревании на воздухе сурьма сгорает с образованием окислов, легко соединяется она также с га-

6

лоидами и серой. Образует сурьма определённые соединения с металлами – антимониды, например: Mg3Sb2. Действием на это соединение разбавленных кислот получается сурьмянистый (“стибин”) водород общей формулы ЭН2. Реакция идет по уравнению:

Mg3Sb2+6HCl=3MgCl+2SbH3

Так как соединения эти весьма неустойчивы, больший или меньший их распад на элементы имеет место уже в момент образования и по этому практически они всегда выделяются в смеси со значительным количеством свободного водорода.

Стибин представляет собой бесцветный, очень ядовитый газ, с запахом похожим на сероводородный. Отравление им может иметь место, в частности, при всех случаях получения больших количеств водорода взаимодействием цинка или железа с кислотами, если исходные продукты содержат примесь сурьмы (что бывает очень часто) и работа ведется без соблюдения достаточных мер предосторожности. Опасность усугубляется тем, что первые признаки отравления (озноб, рвота и т. д) появляются обычно лишь спустя несколько часов после вдыхания SbH3. Основным средством первой помощи является свежий воздух при полном покое пострадавшего. Растворимость стибина (SbH3) в воде сравнительно не велика (приблизительно 1:5 по объёму). Он является очень сильным восстановителем. Будучи подожжен на воздухе SbH3 сгорает с образованием воды и окиси (Sb2O3).

Окись сурьмы (Sb2O3) представляет собой твердое вещество белого цвета, почти нерастворима в воде. Химические свойства, отвечающим общей формулой гидратов Э(ОН)3 по подгруппе мышьяка, в которую входит сурьма, изменяется весьма закономерно. Все они амфотерны, но если у мышьяка (As(OH)3 и висмута (Bi(OH)3) сильно преобладает кислотный характер, то у сурьмы (Sb(OH)3) основной.

7

Нагреванием Sb2O3 (или Sb2O5) на воздухе может быть получен белый, почти не растворимый в воде порошок состава SbO4. При сильном накаливании этот довольно характерный для сурьмы окисел отщепляет кислород и переходит в Sb2H3. С плавлением его со щелочами могут быть получены соли типа M2Sb2O3. Как сам окисел Sb2O4, так и производные от него соли содержат, вероятно, в своём составе одновременно трёх и пятивалентную сурьму и отвечают структурам (SbO)SbO3 и (SbO[SbO4]). Наличие в молекуле одновременно атомов трёх и пятивалентной сурьмы было непосредственно результатами рентгеновского анализа кристаллов.

Гидрат окиси сурьмы (иначе сурьмянистая кислота) представляет собой белые, почти нерастворимые хлопьевидные осадки, легко переходящие с отщеплением воды в соответствующие окиси. Для этого элемента характерны продукты частичного обезвоживания гидрата SbO(OH). Отвечающий ему радикал – SbO (антимонил) часто входит как таковой в состав солей и играет в них роль одновалентного металла.

Растворенная часть гидрата окиси сурьмы способна диссоциировать одновременно по суммарным схемам:

Э’’’+3OH’Û Э(OH)3ÛH3ЭО3Û3Н+3О3’’’

При добавлении к раствору кислоты равновесие смещается влево, и образуются соли с катионом Э’’’, а при добавлении щелочей равновесие смещается вправо и получается сурьмянисто кислые (антимониты) соли с анионом ЭО3’’’. Кислотная диссоциация может протекать также и с отщеплением молекул воды по типу Н3ЭО3ÛН+ЭО2+Н2О, причем получаются соли метасурьмянистой кислоты (HSbO2), но она является очень слабой.

Так как основные свойства гидроокисей Э(ОН)3 сурьмы усиливаются, в то же время возникает устойчивость сурьмянисто кислой соли с катионом Э'’'. В частности, производные кислородных кислот для Sb’’’ известны как единичные их представители, а именно раст-

8

ворением Sb (или Sb2O3) в горячей концентрированной серной кислоте может быть получен нормальный сульфат сурьмы – Sb2(SO4)3. С небольшим количеством воды соль эта дает кристаллогидрат, при дальнейшем же разбавлении раствора образуется сперва сульфат антимонила [(SbO2)SO4], а затем наступает дальнейший гидролиз. Весьма характерна для сурьмы смешанная виннокислая соль антимонила и калия состава К(SbO)C4H4O6 H2O. Соль эта (“рвотный камень”) легко образуется при кипячении Sb2O3 c раствором кислого виннокислого калия (KHC4H4O6) и представляет собой бесцветные кристаллы, легко растворимые в воде. Она находит применение в медицине и в красильном производстве.

Параллельно с ослаблением кислотных и усилением основных свойств гидроокиси сурьмы ослабляются также и восстановительные свойства, т.к. уменьшатся тенденция элементов к переходу в соединения их высшей валентности. Вообще то сурьмянистая кислота типичным восстановителем не является, хотя окисление её в щелочной среде идет довольно легко.

Высший окисел Sb сурьмянистый ангидрид (Sb2O3) при непосредственном взаимодействии элементов с кислородом не образуется, но он может быть получен осторожным нагреванием гидратов, образующихся при окислении сурьмы крепкой азотной кислотой. Сурьмяный ангидрид представляет собой желтоватый порошок, очень мало растворимый в воде.