Сурьма металл или неметалл

ПОЧЕМУ СУРЬМА МЕТАЛЛ ИЛИ НЕМЕТАЛЛ

Средневековым металлургам и химикам были известны семь металлов: золото, серебро, медь, олово, свинец, железо и ртуть. Открытые в то время цинк, висмут и мышьяк вместе с сурьмой были выделены в специальную группу «полуметаллов»: они хуже ковались, а ковкость считалась основным признаком металла.

К тому же, по алхимическим представлениям, каждый металл был связан с каким-либо небесным телом. А тел таких знали семь: Солнце (с ним связывалось золото), Луна (серебро), Меркурий (ртуть), Венера (медь), Марс (железо), Юпитер (олово) и Сатурн (свинец).

Для сурьмы небесного тела не хватило, и на этом основании алхимики никак не желали признать ее самостоятельным металлом. Но, как это ни странно, частично они были правы , что нетрудно подтвердить, проанализировав физические и химические свойства сурьмы. Сурьма (точнее, ее самая распространенная серая модификация) выглядит как обыкновенный металл традиционного серо-белого цвета с легким синеватым оттенком.

Характеристика сурьмы

Синий оттенок тем сильнее, чем больше примесей. Металл этот умеренно тверд и исключительно хрупок: в фарфоровой ступке фарфоровым пестиком этот металл (!) нетрудно истолочь в порошок. Электричество и тепло сурьма проводит намного хуже большинства обычных металлов: при 0° С ее электропроводность составляет лишь 3,76% электропроводности серебра.

Можно привести и другие характеристики — они не изменят общей противоречивой картины. Металлические свойства выражены у сурьмы довольно слабо, однако и свойства неметалла присущи ей далеко не в полной мере. Детальный анализ химических свойств сурьмы тоже не дал возможности окончательно убрать ее из раздела «ни то, ни се».

Внешний, электронный слой атома сурьмы состоит из пяти валентных электронов s2p3. Три из них (р-электроны) — неспаренные и два (s-электроны) — спаренные. Первые легче отрываются от атома и определяют характерную для сурьмы валентность 3+. При проявлении этой валентности пара неподеленных валентных электронов s2 находится как бы в запасе.

Соединения сурьмы

Когда же этот запас расходуется, сурьма становится пятивалентной. Короче говоря, она проявляет те же валентности, что и ее аналог по группе — неметалл фосфор. Проследим, как ведет себя сурьма в химических реакциях с другими элементами, например с кислородом, и каков характер ее соединений. При нагревании на воздухе сурьма легко превращается в окисел Sb₂О₃, — твердое вещество белого цвета, почти не растворимое в воде.

В литературе это вещество часто называют сурьмянистым ангидридом, но это неправильно. Ведь ангидрид является кислотообразующим окислом, а у Sb(OH)₃, гидрата Sb2О₃, основные свойства явно преобладают над кислотными. Свойства низшего окисла сурьмы, известны также желтая сурьма, образующаяся из сурьмянистого водорода SbН₃ при -90° С, и черная. Последняя получается при быстром охлаждении паров сурьмы; при нагревании до 400° С черная сурьма переходит в обыкновенную.) мы говорят о том, что сурьма — металл.

Но высший окисел сурьмы Sb₂О₅ — это действительно ангидрид с четко выраженными кислотными свойствами. Значит, сурьма все таки неметалл? Есть еще третий окисел — Sb₂О₄. В нем один атом сурьмы трех-, а другой пятивалентен, и этот окисел самый устойчивый. Во взаимодействии ее с прочими элементами — та же двойственность, и вопрос, металл сурьма или неметалл, остается открытым. Почему же тогда во всех справочниках она фигурирует среди металлов? Главным образом ради классификации: надо же ее куда-то девать, а внешне она больше похожа на металл.

Статья на тему сурьма металл или неметалл