Окислительно-восстановительные свойства мышьяка, сурьмы и висмута в степенях окисления (III) и (V). Токсичность мышьяка и его соединений.

МЫШЬЯК

МЫШЬЯК-Простое вещество представляет собой хрупкий полуметалл стального цвета с зеленоватым оттенкомОсновной способ получения — обжиг сульфидных руд с последующим восстановлением оксида углем^[9]:

Применение. Мышьяк используется для легирования сплавов свинца, идущих на приготовление дроби, так как при отливке дроби башенным способом капли сплава мышьяка со свинцом приобретают строго сферическую форму, и кроме того, прочность и твёрдость свинца возрастают в разы.  Хим.св-ва

6Ca +As₄ = 2Ca₃As₂As₄ + 3O₂ =2As₂O₃

Оксид As(V) (мышьяковый ангидрид) As₂O₅ – бесцветные кристаллы ромбической сингонии. При нагревании As2O5 диссоциирует на As4O6 (газ) и О₂. Получают As₂O₅ обезвоживанием концентрированных растворов H₃AsO₄ с последующим прокаливанием образующихся гидратов.
Газообразная смесь As₄O₆ и As₂O₃ образуется при горении As в кислороде, при окислительном обжиге сульфидных минералов As,  например арсенопирита, руд цветных металлов и полимерных руд.

СУРЬМА,

Простое вещество сурьма — полуметалл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком, грубозернистого строения. Известны четыре металлических аллотропных модификаций сурьмы, существующих при различных давлениях, и три аморфные модификации (взрывчатая, чёрная и жёлтая сурьма) Сурьма в свободном состоянии образует серебристо-белые кристаллы с металлическим блеском, плотность — 6,68 г/см³. Напоминая внешним видом металл, кристаллическая сурьма обладает большей хрупкостью и меньшей тепло- и электропроводностью^{[прояснить][14]}. В отличие от большинства других металлов, при застывании расширяется^[15]. Примесь сурьмы понижает точки плавления и кристаллизации свинца, а сам сплав при отвердении несколько расширяется в объёме. Основной способ получения — обжиг сульфидных руд с последующим восстановлением оксида углем^[16]:

серная кислота превращает сурьму в сульфат сурьмы(III) с выделением сернистого газа:             2Sb + 6H₂SO₄ = Sb₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

азотная кислота переводит сурьму в сурьмяную кислоту (условная формула

H₃SbO₄:           

Sb + 5HNO₃ = H₃SbO₄ + 5NO₂ + H₂O

Сурьма растворима в «Царской водке»:

3Sb + 18HCl + 5HNO₃ = H[SbO₆] + 5NO + 10H₂O

Сурьма легко реагирует с галогенами:

с иодом в инертной атмосфере при незначительном нагревании:

с хлором реагирует по-разному, в зависимости от температуры:

Применение

Сурьма всё больше применяется в полупроводниковой промышленности при производстве диодов, инфракрасных детекторов, устройств с эффектом Холла. Является компонентом свинцовых сплавов, увеличивающим их твёрдость и механическую прочность. Область применения включает:

батареи

антифрикционные сплавы

типографские сплавы

стрелковое оружие и трассирующие пули

оболочки кабелей

спички

Оксид сурьмы(III), или сурьмянистый ангидрид, Sb₂O₃ - типичный амфотерный оксид с некоторым преобладанием основных свойств. Нерастворим, образует минералы. В сильных кислотах, например серной и соляной, оксид сурьмы (III) растворяется с образоваием солей сурьмы (III), в щелочах с образованием солей сурьмянистой H₃SbO₃ или метасурьмянистой HSbO₂ кислоты. Например:
Sb₂O₃ + 2NaOH = 2NaSbO₂ + Н₂О
Оксид сурьмы(V) или сурьмяный ангидрид, Sb₂O₅ обладает главным образом кислотными свойствами; желтые кристаллы, растворяется в воде, образуя сурьмяную кислоту, пигмент для керамики.

 ВИСМУТ.

ВИСМУТ. Простое вещество представляет собой при нормальных условиях блестящий серебристый с розоватым оттенком металл. В рудах находится как в форме собственных минералов, так и в виде примеси в некоторых сульфидах и сульфосолях других металлов. В мировой практике около 90 % всего добываемого висмута извлекается попутно при металлургической переработке свинцово-цинковых, медных, оловянных руд и концентратов, содержащих сотые и иногда десятые доли процента висмута.

Получение. Процесс идет по реакции:

В случае использования окисленных руд висмут восстанавливают углеродом под слоем легкоплавкого флюса при температурах 900—1000 °C:

Сульфидные руды могут быть переведены в оксидные по реакции:

Вместо углерода может быть использован сульфит натрия, который восстанавливает оксид висмута при температуре 800 °C по реакции:

ХИМ.СВ-ВА

Висмут проявляет стойкость по отношению к концентрированной соляной и разбавленной серной кислотам, но растворяется азотной кислотой и царской водкой.

Bi + 3HCl + HNO₃ = BiCl₃ + NO + 2H₂O

Висмут реагирует с тетраоксидом диазота с образованием нитрата висмута:

При нагревании с разбавленной серной кислотой растворяется с образованием BiH(SO₄)₂, тогда как с концентрированной серной кислотой растворяется с образованием сульфата висмута

Взаимодействие висмута с фтором, хлором, бромом и иодом сопровождается образованием различных галогенидов:

висмута – основного характера, растворим только в кислотах:Bi₂O₃ + 3H₂SO₄ = Bi₂(SO₄)₃ + 3H₂O

Висмутовая кислота не получена. Ее соли (висмутаты) легко получаются при взаимодействии оксидов со щелочами:Bi₂O₅ + 6NaOH = 2Na₃BiO₄ + 3H₂O

Bi₂O₅ + 2NaOH = 2NaBiO₃ + H₂O

ТОКСИЧНОСТЬ МЫШЬЯКА

Токсическая доза мышьяка для человека: 5-50 мг. Порог токсичности определен как 20 мг в сутки. Летальная доза для человека: 50-340 мг. ПДК в воздухе для мышьяка 0,5мг/м3.

Токсичность мышьяка при пероральном потреблении относительно низка; он фактически менее ядовит, чем селен. Ядовитые количества неорганического мышьяка вообще составляют миллиграммы. Некоторые формы органического мышьяка фактически неядовиты. Токсичность болееприсуща неорганическим соединения мыщьяка.

Симптомы подострого и хронического отравления мышьяком у людей включают: развитие различных типов дерматита; депрессию гемопоэза; повреждение печени, характеризующееся желтухой, портальным циррозом печени и асцитом; сенсорные нарушения; периферический неврит; анорексию и потерю массы тела.