Сурьма олово германий радиус атома

Атомные радиусы элементов (страница данных) — Atomic radii of the elements (data page)

Атомный радиус из химического элемента является расстоянием от центра ядра к внешней оболочке электрона. Поскольку граница не является четко определенным физическим объектом, существуют различные неэквивалентные определения атомного радиуса. В зависимости от определения этот термин может применяться только к изолированным атомам или также к атомам в конденсированном веществе , ковалентно связанным в молекулах или в ионизированном и возбужденном состояниях ; и его значение может быть получено путем экспериментальных измерений или рассчитано на основе теоретических моделей. Согласно некоторым определениям, значение радиуса может зависеть от состояния и контекста атома.

Радиусы атомов в периодической таблице изменяются предсказуемым и объяснимым образом . Например, радиусы обычно уменьшаются вправо вдоль каждого периода (строки) таблицы, от щелочных металлов до благородных газов ; и увеличивайте каждую группу (столбец). Радиус резко увеличивается между благородным газом в конце каждого периода и щелочным металлом в начале следующего периода. Эти тенденции изменения атомных радиусов (и различных других химических и физических свойств элементов) могут быть объяснены теорией электронной оболочки атома; они предоставили важные доказательства для развития и подтверждения квантовой теории .

СОДЕРЖАНИЕ

Радиус атома

Примечание. Все размеры указаны в пикометрах (пм). Для получения более свежих данных о ковалентных радиусах см. Ковалентный радиус . Так же, как атомные единицы выражаются в единицах атомной массы (приблизительно масса протона), физически подходящей единицей длины здесь является радиус Бора, который является радиусом атома водорода. Следовательно, радиус Бора известен как «атомная единица длины». Это часто обозначается в и составляет примерно 53 часов. Следовательно, значения атомных радиусов, приведенные здесь в пикометрах, могут быть преобразованы в атомные единицы путем деления на 53 до уровня точности данных, приведенных в этой таблице.

Источник

Сурьма, свойства атома, химические и физические свойства

Сурьма, свойства атома, химические и физические свойства.

121,760(1) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 3

Сурьма — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 51. Расположен в 15-й группе (по старой классификации — главной подгруппе пятой группы), пятом периоде периодической системы.

Физические свойства сурьмы

Атом и молекула сурьмы. Формула сурьмы. Строение атома сурьмы:

Сурьма (лат. Stibium, от турецкого и крымско-татарского sürmä) – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением Sb и атомным номером 51. Расположен в 15-й группе (по старой классификации – главной подгруппе пятой группы), пятом периоде периодической системы.

Сурьма – металл. Относится к полуметаллам. Относится к группе пниктогенов.

Сурьма обозначается символом Sb.

Как простое вещество сурьма при нормальных условиях представляет собой полуметалл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком.

Молекула сурьмы одноатомна.

Химическая формула сурьмы Sb.

Электронная конфигурация атома сурьмы 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 3 . Потенциал ионизации (первый электрон) атома сурьмы равен 830,58 кДж/моль (8,608389(12) эВ).

Строение атома сурьмы. Атом сурьмы состоит из положительно заряженного ядра (+51), вокруг которого по пяти оболочкам движутся 51 электрон. При этом 46 электронов находятся на внутреннем уровне, а 5 электронов – на внешнем. Поскольку сурьма расположен в пятом периоде, оболочек всего пять. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внутренняя оболочка представлена s- и р-орбиталями. Третья и четвертая – внутренние оболочки представлены s-, р- и d-орбиталями. Пятая – внешняя оболочка представлена s- и р-орбиталями. На внешнем энергетическом уровне атома сурьмы на 5s-орбитали находятся два спаренных электрона, на 5p-орбитали – три неспаренных электрона. В свою очередь ядро атома сурьмы состоит из 51 протона и 71 нейтрона. Сурьма относится к элементам p-семейства.

Читайте также:  Черное олово средства выразительности

Радиус атома сурьмы (вычисленный) составляет 133 пм.

Атомная масса атома сурьмы составляет 121,760(1) а. е. м.

Сурьма известна с глубокой древности. В странах Востока она использовалась примерно за 3000 лет до н. э. для изготовления сосудов.

Сурьма токсична.

Изотопы и модификации сурьмы:

Свойства сурьмы (таблица): температура, плотность, давление и пр.:

100 Общие сведения*
101 Название Сурьма
102 Прежнее название
103 Латинское название Stibium
104 Английское название Antimony
105 Символ Sb
106 Атомный номер (номер в таблице) 51
107 Тип Металл
108 Группа Пниктоген, полуметалл
109 Открыт Известна с древних времен
110 Год открытия до 3000 лет до н. э.
111 Внешний вид и пр. Полуметалл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком. Токсична
112 Происхождение Природный материал
113 Модификации
114 Аллотропные модификации Несколько аллотропных модификаций, в т.ч.:

– металлическая сурьма (металлическая форма) – наиболее стабильная форма,

– жёлтая сурьма

115 Температура и иные условия перехода аллотропных модификаций друг в друга
116 Конденсат Бозе-Эйнштейна
117 Двумерные материалы
118 Содержание в атмосфере и воздухе (по массе) 0 %
119 Содержание в земной коре (по массе) 0,00002 %
120 Содержание в морях и океанах (по массе) 2,0·10 -8 %
121 Содержание во Вселенной и космосе (по массе) 4,0·10 -8 %
122 Содержание в Солнце (по массе) 1,0·10 -7 %
123 Содержание в метеоритах (по массе) 0,000012 %
124 Содержание в организме человека (по массе) 1,0·10 -6 %
200 Свойства атома
201 Атомная масса (молярная масса) 121,760(1) а. е. м. (г/моль)
202 Электронная конфигурация 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 3
203 Электронная оболочка K2 L8 M18 N18 O5 P0 Q0 R0

204 Радиус атома (вычисленный) 133 пм
205 Эмпирический радиус атома* 145 пм
206 Ковалентный радиус* 139 пм
207 Радиус иона (кристаллический) Sb 3+

(в скобках указано координационное число – характеристика, которая определяет число ближайших частиц (ионов или атомов) в молекуле или кристалле)

208 Радиус Ван-дер-Ваальса 206 пм
209 Электроны, Протоны, Нейтроны 51 электрон, 51 протон, 71 нейтрон
210 Семейство (блок) элемент p-семейства
211 Период в периодической таблице 5
212 Группа в периодической таблице 15-ая группа (по старой классификации – главная подгруппа 5-ой группы)
213 Эмиссионный спектр излучения
300 Химические свойства
301 Степени окисления -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5
302 Валентность III, V
303 Электроотрицательность 2,05 (шкала Полинга)
304 Энергия ионизации (первый электрон) 830,58 кДж/моль (8,608389(12) эВ)
305 Электродный потенциал Sb 3+ + 3e – → Sb, E o = +0,20 В
306 Энергия сродства атома к электрону 101,059(2) кДж/моль (1,047401(19) эВ)
400 Физические свойства
401 Плотность* 6,697 г/см 3 (при 20 °C и иных стандартных условиях , состояние вещества – твердое тело),

6,53 г/см 3 (при температуре плавления 630,63 °C и иных стандартных условиях , состояние вещества – жидкость)

402 Температура плавления* 630,63 °C (903,78 K, 1167,13 °F)
403 Температура кипения* 1635 °C (1908 K, 2975 °F)
404 Температура сублимации
405 Температура разложения
406 Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом
407 Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл)* 19,79 кДж/моль
408 Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип)* 193,43 кДж/моль
409 Удельная теплоемкость при постоянном давлении
410 Молярная теплоёмкость* 25,23 Дж/(K·моль)
411 Молярный объём 18,4 см³/моль
412 Теплопроводность 24,4 Вт/(м·К) (при стандартных условиях ),

24,43 Вт/(м·К) (при 300 K)

500 Кристаллическая решётка
511 Кристаллическая решётка #1 Металлическая сурьма
512 Структура решётки Ромбоэдрическая (тригональная)

513 Параметры решётки*
514 Отношение c/a
515 Температура Дебая 200 K
516 Название пространственной группы симметрии R_ 3m
517 Номер пространственной группы симметрии 166
900 Дополнительные сведения
901 Номер CAS 7440-36-0

100* Данные в таблице приводятся применительно к кристаллической сурьме, если не указано иное.

205* Эмпирический радиус атома сурьмы согласно [1] и [3] составляет 140 пм и 159 пм соответственно.

206* Ковалентный радиус сурьмы согласно [1] и [3] составляет 139±5 пм и 140 пм соответственно.

401* Плотность сурьмы согласно [3] и [4] составляет 6,691 г/см 3 (при 0 °C и иных стандартных условиях , состояние вещества – твердое тело) и 6,69 г/см 3 (при 20 °C и иных стандартных условиях , состояние вещества – твердое тело) соответственно, а также 6,55 г/см 3 (при 631 °C и иных стандартных условиях , состояние вещества – жидкость).

402* Температура плавления сурьмы согласно [3] и [4] составляет 630,75 °С (903,9 K, 1167,35 °F) и 630,5 °С (903,65 K, 1166,9 °F) соответственно.

403* Температура кипения сурьмы согласно [4] составляет 1634 °C (1907,15 K, 2973,2 °F).

407* Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл) сурьмы согласно [3] и [4] составляет 20,08 кДж/моль и 20,1 кДж/моль соответственно.

408* Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип) сурьмы согласно [3] и [4] составляет 195,2 кДж/моль и 124,4 кДж/моль соответственно.

410* Молярная теплоемкость сурьмы согласно [4] составляет 25,2 Дж/(K·моль).

513* Параметры решетки сурьмы согласно [2] и [3] ahex = 4,307 Å, chex = 11,27 Å.

Источник

Сурьма

Сурьма
Атомный номер 51
Внешний вид простого вещества металл серебристо-белого цвета
Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)
121,760 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома 159 пм
Энергия ионизации
(первый электрон)
833,3 (8,64) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация [Kr] 4d 10 5s 2 5p 3
Химические свойства
Ковалентный радиус 140 пм
Радиус иона (+6e)62 (-3e)245 пм
Электроотрицательность
(по Полингу)
2,05
Электродный потенциал
Степени окисления 5, 3, −3
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность 6,691 г/см³
Молярная теплоёмкость 25,2 [1] Дж/(K·моль)
Теплопроводность 24,43 Вт/(м·K)
Температура плавления 903,9 K
Теплота плавления 20,08 кДж/моль
Температура кипения 1908 K
Теплота испарения 195,2 кДж/моль
Молярный объём 18,4 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки тригональная
Параметры решётки 4,510 Å
Отношение c/a n/a
Температура Дебая 200,00 K
Sb 51
121,760
[Kr]4d 10 5s 2 5p 3
Сурьма

Сурьма — элемент главной подгруппы пятой группы пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 51. Обозначается символом Sb (лат. Stibium). Простое вещество сурьма (CAS-номер: 7440-36-0) — металл (полуметалл) серебристо-белого цвета с синеватым оттенком, грубозернистого строения. Известны четыре металлических аллотропных модификаций сурьмы, существующих при различных давлениях, и три аморфные модификации.

Историческая справка

Сурьма известна с глубокой древности. В странах Востока она употреблялась примерно за 3000 лет до н. э. для изготовления сосудов. В Древнем Египте уже в 19 в. до н. э. порошок сурьмяного блеска (природный Sb2S3) под названием mesten или stem применялся для чернения бровей. В Древней Греции он был известен как stími и stíbi, отсюда латинский stibium. Около 12—14 вв. н. э. появилось название antimonium. В 1789 А. Лавуазье включил сурьму в список химических элементов под названием antimoine (современный английский antimony, испанский и итальянский antimonio, немецкий Antimon). Русская «сурьма» произошло от турецкого sürme; им обозначался порошок свинцового блеска PbS, также служивший для чернения бровей (по другим данным, «сурьма» — от персидского «сурме» — металл). Подробное описание свойств и способов получения сурьмы и её соединений впервые дано алхимиком Василием Валентином (Германия) в 1604.

Нахождение в природе

В среднетемпературных гидротермальных жилах с рудами серебра, кобальта и никеля, также в сульфидных рудах сложного состава.

Изотопы сурьмы

Природная сурьма является смесью двух изотопов: 121 Sb (изотопная распространённость 57,36 %) и 123 Sb (42,64 %). Единственный долгоживущий радионуклид — 125 Sb с периодом полураспада 2,76 года, все остальные изотопы и изомеры сурьмы имеют период полураспада, не превышающий двух месяцев, что не позволяет использовать их в ядерном оружии.

Пороговая энергия для реакций с высвобождением нейтрона (1-го):
121 Sb — 9,248 Мэв
123 Sb — 8,977 Мэв
125 Sb — 8,730 Мэв

Физические и химические свойства

Сурьма в свободном состоянии образует серебристо-белые кристаллы с металлическим блеском, плостность 6,68 г/см³. Напоминая внешним видом металл, кристаллическая сурьма обладает большей хрупкостью и меньшей тепло- и электропроводностью.

Применение

Сурьма всё больше применяется в полупроводниковой промышленности при производстве диодов, инфракрасных детекторов, устройств с эффектом Холла. В виде сплава этот металлоид существенно увеличивает твёрдость и механическую прочность свинца.
Используется:

— батареи
— антифрикционные сплавы
— типографские сплавы
— стрелковое оружие и трассирующие пули
— оболочки кабелей
— спички
— лекарства, противопротозойные средства
— пайка отдельные бессвинцовые припои содержат 5 % Sb
— использование в линотипных печатных машинах

Соединения сурьмы в форме оксидов, сульфидов, антимоната натрия и трихлорида сурьмы, применяются в производстве огнеупорных соединений, керамических эмалей, стекла, красок и керамических изделий. Триоксид сурьмы является наиболее важным из соединений сурьмы и главным образом используется в огнестойких композициях. Сульфид сурьмы является одним из ингредиентов в спичечных головках.

Природный сульфид сурьмы, стибнит, использовали в библейские времена в медицине и косметике. Стибнит до сих пор используется в некоторых развивающихся странах в качестве лекарства. Соединения сурьмы — меглюмина антимониат (глюкантим) и натрия стибоглюконат (пентостам), применяются в лечении лейшманиоза.

Физические свойства

Обыкновенная сурьма это серебристо-белый с сильным блеском металл. В отличие от большинства других металлов, при застывании расширяется. Sb понижает точки плавления и кристаллизации свинца, а сам сплав при отвердении несколько расширяется в объёме. Вместе с оловом и медью сурьма образует металлический сплав — Баббит, обладающий антифрикционными свойствами(использование в подшипниках).Также Sb добавляется к металлам, предназначенным для тонких отливок.

Электроника

Входит в состав некоторых припоев

Ядерная энергетика, ядерное оружие

Важное значение в ядерной технологии имеют некоторые изотопы сурьмы, и в частности в технологии ядерных вооружений имеет пироантимонат ртути (оксистибат) с соответствующим изотопным составом (послужившее в значительной степени распространению легенд о так называемой «красной ртути». Особенность этого вещества состоит в том что оно является своего рода многофункциональным ядерным катализатором (коэффициент размножения нейтронов 7—9) и должно очень строго учитываться любой страной ввиду угрозы ядерного терроризма.

Цены на металлическую сурьму в слитках чистотой 99 % составили около 5,5 долл/кг.

Термоэлектрические материалы

Теллурид сурьмы применяется как компонент термоэлектрических сплавов (термо-э.д.с 100—150 мкВ/К) с теллуридом висмута.

Биологическая роль и воздействие на организм

Сурьма относится к микроэлементам. Её содержание в организме человека составляет 10 –6 % по массе. Постоянно присутствует в живых организмах, физиологическая и биохимическая роль не выяснена. Сурьма проявляет раздражающее и кумулятивное действие. Нaкапливается в щитовидной железе, угнетает её функцию и вызывает эндемический зоб. Однако, попадая в пищеварительный тракт, соединения сурьмы не вызывают отравления, так как соли Sb(III) там гидролизуются с образованием малорастворимых продуктов. При этом соединения сурьмы (III) более токсичны чем сурьмы (V). Пыль и пары Sb вызывают носовые кровотечения, сурьмяную «литейную лихорадку», пневмосклероз, поражают кожу, нарушают половые функции. Порог восприятия привкуса в воде — 0,5 мг/л. Смертельная доза для взрослого человека — 100 мг, для детей — 49 мг. Для аэрозолей сурьмы ПДК в воздухе рабочей зоны 0,5 мг/м 3 , в атмосферном воздухе 0,01 мг/м 3 . ПДК в почве 4,5 мг/кг. В питьевой воде сурьма относится ко 2 классу опасности, имеет ПДК 0,005 мг/л, установленное по санитарно-токсикологическому ЛПВ. В природных водах норматив содержания составляет 0,05 мг/л. В сточных промышленных водах, сбрасываемых на очистные сооружения, имеющие биофильтры, содержание сурьмы не должно превышать 0,2 мг/л.

Источник