Category Chemia nieorganiczna

Bizmut należy do pierwiastków rzadszych. Występuje niekiedy w postaci rodzimej obok kobaltu, ołowiu lub srebra. Poza tym większe znaczenie, jako substancje wyjściowe do otrzymywania preparatów bizmutu, mają: siarczek bizmutawy, Bi2S3 (bizmutyn, błyszcz bizmutowy), oraz szereg siarczków podwójnych z miedzią, ołowiem i srebrem tlenek Bi203 (ochra bizmutowa) i zasadowy węglan, (BiO)2CO:i (szpat bizmutowy). Głównymi miejscami występowania rud bizmutowych są Boliwia i Tasmania. Niewielkich ilości bizmutu dostarczają też Kanada, Chiny, Indie, z krajów europejskich zaś Saksonia.

Podobnie jak sam kwas, podchloryny łatwo mogą oddawać swój tlen innym substancjom, są więc silnymi środkami utleniającymi przeprowadzają wodorotlenki Mn11, Fe11, Co11, Ni11 na wyższy stopień utlenienia, z amoniaku wydzielają azot, z jodków wytrącają wolny jod. Roztwory ich stosowane są na wielką skalę w przemyśle włókienniczym jako środek bielący, mniej szkodliwy dla substancji bielonego włókna niż wolny chlor. W tym celu we Francji już dawno przyrządzano roztwory podchlorynów przez wprowadzenie gazowego chloru do roztworu węglanu potasowego („eau de Javelle”) lub węglanu sodowego („eau de Labarraque”): col- + ci, co2 cr + cicr.

Dwutlenek siarki jest dość obficie pochłaniany przez wodę. Jedna objętość wody w 0°C rozpuszcza prawie 80 objętości gazu. W niskich temperaturach wydziela się z roztworu hydrat o składzie SO2 7H20. Ze wzrostem temperatury rozpuszczalność szybko maleje: w 20°C jest ona już dwa razy mniejsza niż w 0°C, a przez gotowanie dwutlenek może być całkowicie usunięty z roztworu.

Kwas nadchlorowy, HC104, jest najtrwalszy spośród tlenowych kwasów chloru i jedyny, który można otrzymać w stanie bezwodnym. Otrzymuje się go z jego soli, nadchloranów, najczęściej z nadchloranu potasowego. Sól ta powstaje, jak już wspomniano, z chloranu w wyniku ogrzewania do temperatury topnienia. Na otrzymany stop działa się po ostygnięciu niewielką ilością wody w celu wyługowania powstającego równocześnie chlorku potasowego. Nadchloran pozostaje nierozpuszczony. Kwas uwalnia się z soli przez wymianę podwójną 7 kwasem siarkowym lub fluorokrzemowym, który tworzy z potasem sól trudno rozpuszczalną. Po odsączeniu osadu tej soli oczyszcza się roztwór kwasu przez destylację pod zmniejszonym ciśnieniem. W skali przemysłowej otrzymuje się nadchlorany przez elektrolityczne utlenianie chloranów.

Na działanie czynników utleniających kwas solny jest równie odporny, jak chlorowodór gazowy. Na szczególną uwagę zasługuje reakcja HCI z kwasem azotowym. Mieszanina stężonego kwasu solnego z kwasem azotowym (zwykle w stosunku 3:1) nosi nazwę wody królewskiej (aqua regia). Ta trochę dziwna nazwa, pochodząca jeszcze z czasów średniowiecznej alchemii, ma wyrażać fakt, że mieszanina ta roztwarza wszystkie metale, łącznie z „królem metali” — złotem, które opiera się działaniu każdego ze składników z osobna. Tb energiczne działanie wody królewskiej na metale oraz niektóre związki, nie poddające się działaniu stężonych kwasów (np. siarczki rtęci, niklu, kobaltu) tłumaczy się powstawaniem chloru atomowego (chloru in statu nascendi) pod wpływem utleniającego działania kwasu azotowego na chlorowodór: 3 HCI + HNOa = 2HaO + NOC1 + 201.

W skład rodziny głównej grupy VI wchodzą pierwiastki: tlen O, siarka S, selen Se, tellur Te i polon Po. Wszystkie one mają po 6 elektronów na najwyższym poziomie energetycznym (s2p4) i wobec tego w związkach z wodorem i z metalami występują jako pierwiastki dwu- ujemne. Tlen, stojący na czele rodziny, różni się znacznie bardziej od pozostałych pierwiastków grupy VI aniżeli fluor od dalszych fluorow- ców. Ważniejsze własności tlenu omówiono już w rozdziale III. U pozostałych członów rodziny, objętych ogólną nazwą siarkowców, charakter elektroujemny zaznaczony jest tym słabiej, im większa jest ich liczba atomowa. Cechy metaliczne występują już w pewnym stopniu u telluru, a w promieniotwórczym polonie stanowczo przeważają.

H2S04 H20 topi się w 8,5°C, dalsze dwa, a mianowicie H2S04 2H20 i H2S04 4H20 topią się w temperaturach znacznie niższych, pozostałe zaś, zawierające 6 lub 8 cząsteczek wody na 1 cząsteczkę kwasu, są trwałe jedynie w bardzo niskiej temperaturze i rozpadają się przed osiągnięciem temperatury topnienia. Pierwsze dwa hydraty ze względu na ich strukturę, określoną metodami optycznymi, należy uważać odpowiednio za wodorosiarczan, H30+ HSO,t i siarczan hydronowy (H30+)2S0“-

Podtlenek azotu jest związkiem endotermicznym i dlatego łatwo ulega rozkładowi na tlen i azot, np. podczas przepuszczania go przez , rozżarzone do czerwoności rury lub pod wpływem wyładowań elektrycznych: – 2N2t) = 257, + 02 + 2 19,65 kcal.

Kwas węglowy zachowuje się jako słaby kwas dwuzasadowy. Jeśli przyjąć, że całkowita ilość dwutlenku węgla w roztworze znajduje się pod postacią kwasu węglowego, otrzymuje się dla obu jego stałych dysocjacji elektrolitycznej w 18°C następujące liczby: [Hinco-J, [H2C03]=[H-]-[con=5!2,10-11,

Fluorowce łączą się z fosforem bepośrednio, tworząc związki typu PX3 i PXs, w których fosfor występuje z wartościowością 3 lub 5. Chlor i jod tworzą ponadto związki o wzorze Znane są też połączenia o wzorze ogólnym POX3, zawierające oprócz fluorowców tlen. Własności fizyczne fluorowcowych związków fosforu zestawione są w tablicy 49. Poza umieszczonymi tam związkami istnieją też halogenki mieszane, jak np. PFC12, POCl2Br i in.

Pod względem rozpowszechnienia fluor stanowiący 0,027°/o dostępnej człowiekowi materii zajmuje wśród wszystkich pierwiastków dziewiętnaste, a wśród fluorowców drugie miejsce. Najbardziej rozpowszechnionymi minerałami fluoru są: fluoryt — CaF2, apatyt — 3Ca,i(P04)2 CafF.Cl) oraz kriolit — Na:|AlF6, występujący w szczególnie dużych ilościach w Grenlandii. Niewielkie ilości fluoru w postaci fluorku wapniowego zawarte są w kościach, przede wszystkim w emalii zębów.

W zwykłej temperaturze dwutlenek węgla jest gazem bezbarwnym o słabym kwaskowym zapachu. Jest on przeszło 1,5 raza cięższy od powietrza, dzięki czemu w pomieszczeniach, gdzie wydziela się dwutlenek węgla, gromadzi się on w dolnych warstwach. Również wytwarzając CO2 w aparacie Kippa, można na czas krótki zbierać go w naczyniach otwartych, umieszczając rurkę wylotową niedaleko dna naczynia.

Czterochlorek siarki, SCI4, jest trwały tylko w niskich temperaturach. Tworzy się przez działanie ciekłego chloru na dwu- chlorek siarki poniżej — 30°C jako bladożółta masa krystaliczna, ulegająca w temperaturze pokojowej całkowitemu rozkładowi na SC12 i Cl2. Z wodą hydrolizuje na S02 i chlorowodór, lecz bez wydzielenia siarki.

Antymon nie należy do pierwiastków bardzo rozpowszechnionych. Głównym jego minerałem jest błyszcz antymonowy (antymonit), Sb2S3, występujący w większych ilościach przede wszystkim w Chinach, a także w Japonii, Meksyku, Boliwii, Czechosłowacji i Jugosławii. Antymon wchodzi również w skład niektórych tiosoli zawierających poza tym ołów, miedź lub srebro, jak np, pirargiryt Ag3SbS3, jamesonit 2PbS SbÄ bournonit (Pb,Cu2)3{SbS3)2, chalkostybit CuSbS2 i in. Nieco rzadziej spotyka się tlenki antymonu: regularny senarmontyt, Sb203, rombowy walentynit o tym samym składzie oraz serwantyt, Sb2C>4. W stanie rodzimym antymon występuje niekiedy w stopie z arsenem jako minerał allemontyt.