оксид висмута

Ответ от Ђатьяна Иванова[гуру]
Азот N, фосфор P, мышьяк As, сурьма Sb, висмут Bi – p-элементы.
Электронная конфигурация валентного уровня ns2np3. Валентных электронов 5.
С возрастанием порядкового номера радиусы атомов увеличиваются, энергия ионизации и электроотрицательность уменьшаются (x(N) = 3,07 – неметаллические свойства, x(Bi) = 1,67 – металлические свойства) .
Характерные степени окисления - +3, +5. Азот и фосфор принимают также другие степени окисления, в т. ч. отрицательные (-3). Высшая степень окисления у висмута неустойчива, и соединения висмута (5) проявляют сильные окислительные свойства:
NaBiO3 + 6H+ + 2e- = Bi3+ + Na+ + 3H2O
В большинстве соединений элементов 5А группы связи ковалентные, даже в таких, как оксид-хлорид висмута Bi(Cl)O.
Высшая валентность в возбуждённом состоянии – 5: один s-электрон переходит на d-подуровень, конфигурация ns1np3nd1 (кроме азота, у которого нет свободных орбиталей и d-подуровня и поэтому невозможно возбужденное состояние) .
Для невозбужденного состояния характерна валентность 3.
Высшая валентность азота – 4: три связи образуются неспаренными р-электронами по обменному механизму, одна – неподелённой электронной парой по донорно-акцепторному (образование катиона аммония) .
Свойства простых веществ
Азот, фосфор, мышьяк – неметаллы; сурьма – типичный амфотерный элемент; у висмута преобладают металлические свойства. Таким образом, с увеличением порядкового номера элементов их неметаллические свойства ослабевают, а металлические усиливаются.
В свободном состоянии азот – газ, простые вещества остальных элементов – твёрдые.
При нагревании довольно активны (кроме азота) : реагируют с кислородом, галогенами и серой (P и As – также с металлами) , окисляются азотной кислотой.
В ряду напряжений металлов висмут стоит после водорода, и не окисляется кислотами-неокислителями.
Водородные соединения
Аммиак NH3, фосфин PH3, арсин AsH3, стибин SbH3.
Молекулы водородных соединений имеют форму пирамиды. Связь Э – Н более прочная, чем в водородных соединениях элементов 6 и 7 групп, поэтому в водных растворах ионы водорода не образуются.
При комнатной температуре – газы. Устойчивость их невысока: уже при небольшом нагревании разлагаются (кроме NH3). Прочность водородных соединений уменьшается с возрастанием порядкового номера элемента.
Восстановители. Восстановительные свойства усиливаются вниз по подгруппе.
Фосфин, и особенно аммиак, образуют сложные катионы – фосфоний PH4+ и аммоний NH4+.
Кислородные соединения
Оксиды Э2О3 и Э2О5.
Кислотные свойства оксидов ослабевают с возрастанием порядкового номера:
N2O3 - кислотный
P4O6 - слабокислотный
As2O3 - амфотерный, с преобладанием кислотных свойств
Sb2O3 - амфотерный с преобладанием основных свойств
Bi2O3 - основный
В качестве гидроксидов им соответствуют кислоты (для N, P и As); амфотерные гидратированные оксиды (Sb) или основания (для Bi(3)), в орто- и мета-форме. (для азота – только мета-формы). Все кислоты, за исключением азотной, - слабые электролиты в водном растворе.
Оксидам Э2О3 соответствуют кислоты НЭО2; оксидам Э2О5 – НЭО3. Все элементы, кроме азота, образуют ортокислоты Н3ЭО4.
Прочность кислородных соединений с возрастанием порядкового номера элементов увеличивается.Татьяна Иванова
Гений
(56386)
К сожалению, по этому поводу в моих записях ничего конкретного нет. Единственное, что нашла:
- некоторые соединения мышьяка, сурьмы и висмута обладают полупроводниковыми свойствами и используются в электронике;
- многие сплавы висмута при низких температурах обладают сверхпроводимостью.