МЫШЬЯК, СУРЬМА, ВИСМУТ

Наука » Химия

Мышьяк. Его природные соедине­ния необычайно красивы. Это суль­фиды — красный реальгар As4S4 (от араб, «рахдж аль гхар» — «пыль пе­щеры, рудника») и золотисто-жёлтый аурипигмент As2S3, которые упомина­ются уже античными авторами. Алхи­мики считали, что мышьяк является составной частью всех металлов. Осо­бое отношение к мышьяку в Средние века объясняется не только тем, что многие его соединения ядовиты, но также и способностью этого элемен­та «превращать медь в серебро». Ког­да в расплавленную медь добавляют мышьяк, она приобретает белый цвет, становясь похожей на серебро. Выде­ление мышьяка в виде простого ве­щества традиционно связывают с именем теолога и алхимика XIII в. Аль­берта Великого. Русское название эле­мента — это, по-видимому, иска­жённое «мышиный яд», «мышь-яд». Латинское Arsenicum происходит от греческого наименования сернистых соединений мышьяка. «Арсеникон» по-гречески означает «сильный», «мужественный» — такую дань благогове­ния воздали древние исключительно ядовитым соединениям мышьяка.

  

 

Название минерала «аурипигмент» As2S3 (лат. auripigmentum — «золотая краска»), равно как и русское его наименование — «жёлтый мышьяк», подчёркивает необыкновенно красивую золотисто-жёлтую окраску. Однако сам минерал едва ли спутаешь с золотом. Это ковалентное соединение со слоистой структурой, и, следовательно, его легко растереть в порошок. Псковские иконописцы часто заменяли золото на иконах аурипигментом. 

Как и фосфор, мышьяк существует в виде нескольких аллотропных моди­фикаций, из которых наиболее устой­чив серый мышьяк — твёрдое вещест­во серого цвета с металлическим блеском (tпл=816 °C при р=38,6 атм), построенное наподобие чёрного фос­фора. 

Когда мышьяк сгорает на воздухе, образуется оксид As2O3, известный ещё алхимикам под названием «бе­лый мышьяк». Это ангидрид слабой мышьяковистой кислоты H3AsO3. Её медная соль (арсенит меди) очень долго использовалась как зелёная краска — зелень Шееле CuHAsO3. В старину белый мышьяк был весьма «популярным» ядом, смертельная до­за его для человека составляет 20 — 300 мг. Например, галицкий князь Дмитрий Шемяка, по приказу которо­го в 1446 г. ослепили великого князя московского Василия II, был отравлен именно соединениями мышьяка. Это доказано химическими методами при изучении останков князя в 80-х гг. XX столетия. Несмотря на ядови­тость, белый мышьяк до сих пор при­меняют в стоматологии. При окисле­нии мышьяка или As2O3 крепкой азотной кислотой образуется мышь­яковая кислота H3AsO4, по свойствам близкая к ортофосфорной кислоте. 

Некоторые соединения мышьяка находят широкое применение в элект­ронике. Так, германий при введении в него небольшого количества мышь­яка становится полупроводником n-типа (с электронной проводимо­стью). Среди полупроводниковых ма­териалов большое распространение получил арсенид галлия GaAs, изоэлектронный германию (т. е. содержа­щий такое же количество электро­нов). Данное вещество образуется, когда галлий сплавляют с мышьяком при высоком давлении. На основе арсенида галлия выполняются многие элементы микросхем, фотодиодов, транзисторов, солнечных батарей.

  

Строение молекулы P4O10.

  

 

Добыча аурипигмента. Миниатюра из «Книги о простейших лечебных средствах» Платтеария Маттеуса. Франция. Середина XV в.

   Сурьма имеет много имён. Русское «сурьма» происходит от тюркского слова, означающего «грим», «мазь», «притирание». Блестящий чёрный порошок сурьмяного блеска — суль­фида сурьмы(Ш) Sb2S3 — уже во II ты­сячелетии до н. э. служил для подкра­шивания ресниц. Латинское название сурьмы (Stibium) впервые встречает­ся у Плиния Старшего.  

МЫШЬЯК, СУРЬМА, ВИСМУТ 

Добыча сурьмы. Миниатюра из «Книги о простейших лечебных средствах» Платтеария Маттеуса. Франция. Середина XV в.

Сурьма — хрупкое тугоплавкое се­ребристо-белое вещество с металличе­ским блеском (tпл=631 °С, tкип=1635 °С), проводящее электрический ток. При нагревании на воздухе сурь­ма загорается, образуя оксид Sb2O3. Ес­ли внести порошок сурьмы в хлор, он воспламеняется с образованием дыма, состоящего из мельчайших кристал­лов хлорида сурьмы(III) SbCl3. 

Оксид Sb2O3 является амфотерным, т. е. реагирует и с щелочами, и SbCl3+H2O=SbOCl¯+2HCl. 

Соль калия, антимонила и винной кислоты K(SbO)C4H4O6•Н2О (под на­званием «рвотный камень») долгое время использовали в медицине. 

Высший оксид сурьмы проявляет свойства кислотных оксидов: влаж­ный Sb2O5 окрашивает лакмусовую бумажку в красный цвет. При этом в растворе в незначительной концент­рации образуется слабая неустойчи­вая сурьмяная кислота H[Sb(OH)6], известная главным образом по мало­растворимым в воде солям — антимонатам щелочных металлов, например Na[Sb(OH)6].

Химией соединений сурьмы ак­тивно занимались алхимики. Впервые сурьму и способ её получения из сурьмяного блеска, а также некото­рые её соли (SbCl3 и др.) описал не­мецкий алхимик Василий Валентин (XV—XVI вв.).

Получение висмута. Гравюра из «Энциклопедии» Д. Дидро. XVIII в. Перерисовка из нескольких более ранних источников — трудов Г. Агриколы и других авторов XVI в. Показаны три способа извлечения металла из руды. Во всех случаях расплавленный металл скапливается в специальных углублениях в земле. 

МЫШЬЯК, СУРЬМА, ВИСМУТ

 

 Сростки кристаллов висмута.

 МЫШЬЯК, СУРЬМА, ВИСМУТ

 

 Висмут тоже упоминается в трудах европейских алхимиков, хотя вплоть до XVIII в. его, как и сурьму, часто пу­тали со свинцом. Происхождение слова «висмут» недостаточно ясно. По одной из гипотез, оно образовано от искажённых немецких слов wis и mat (weibe Masse), что переводится как «белая масса».

Висмут — блестящий хрупкий тугоплавкий металл (tпл =271 °С, tкип=1560 °С). Оксид Bi2O3 проявляет свойства основного оксида, а вот ок­сид висмута(V) Bi2O5 является уже кислотным оксидом. Его соли, висмутаты (например, NaBiO3), — силь­ные окислители.

Оксид висмута(Ш) используют в производстве эмалей и керамиче­ских красок. Соли висмута (нитрат висмутила BiONO3•Н2О) находят применение в медицине в качестве вяжущих средств.

МЫШЬЯК, СУРЬМА, ВИСМУТ

  Титульный лист книги Василия Валентина «Триумфальная колесница антимония». Издание 1604 г. 



Источник: Мир Энциклопедий Аванта+
Авторы: Андрей Дроздов, Илья Леенсон, Дмитрий Трифонов, Денис Жилин, Александр Серов, Андрей Бреев, Андрей Шевельков, Вадим Ерёмин, Юлия Яковлева, Оксана Рыжова, Виктория Предеина, Наталья Морозова, Алексей Галин, Сергей Каргов, Сергей Бердоносов, Александр Сигеев, Оксана Помаз, Григорий Середа, Владимир Тюрин, Антон Максимов, Вячеслав Загорский, Леонид Каневский, Александр Скундин, Борис Сумм, Игнат Шилов, Екатерина Менделеева, Валерий Лунин, Абрам Блох, Пётр Зоркий, Александр Кури, Екатерина Иванова, Дмитрий Чаркин, Сергей Вацадзе, Григорий Серела, Анастасия Ростоцкая, Александр Серое, Анастасия Сигеева
Авторское право на материал
Копирование материалов допускается только с указанием активной ссылки на статью!

Похожие статьи

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.