- Атомные радиусы элементов (страница данных) — Atomic radii of the elements (data page)
- СОДЕРЖАНИЕ
- Радиус атома
- Сурьма, свойства атома, химические и физические свойства
- Сурьма, свойства атома, химические и физические свойства.
- Атом и молекула сурьмы. Формула сурьмы. Строение атома сурьмы:
- Изотопы и модификации сурьмы:
- Свойства сурьмы (таблица): температура, плотность, давление и пр.:
- Сурьма
- Историческая справка
- Нахождение в природе
- Изотопы сурьмы
- Физические и химические свойства
- Применение
- Физические свойства
- Электроника
- Ядерная энергетика, ядерное оружие
- Термоэлектрические материалы
- Биологическая роль и воздействие на организм
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.
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
