Antimonpentoxid (Sb2O5) – antimon(V)-oxid: struktur och egenskaper
Upptäck Antimonpentoxid (Sb2O5) — antimon(V)oxidens struktur, fysikaliska och kemiska egenskaper samt tillämpningar och säkerhetsaspekter.
Antimonpentoxid, även känd som antimonpentoxid och antimon(V)oxid, är en kemisk förening. Dess kemiska formel är Sb2O5. Den innehåller antimon- och oxidjoner. Antimonet befinner sig i oxidationstalet +5. Molekylvikten för Sb2O5 är cirka 323,52 g·mol−1 och ämnet förekommer vanligen som ett vitt till svagt gulaktigt pulver.
Struktur och kristallografi
Antimon(V)-oxid är i fast form oftast polymerisk. Antimonatjonerna är vanligtvis sexkoordinerade runt antimonatomen (SbO6-oktaedrar) som länkas samman till ett tredimensionellt nätverk genom kant- eller hörnkopplingar. Föreningen kan förekomma i flera polymorfa och amorfa varianter samt som hydrater efter hydrolys. Den exakta kristallstrukturen beror på framställningssätt och värmebehandling.
Fysiska egenskaper
- Utseende: vitt till svagt gulaktigt pulver.
- Molekylvikt: ≈ 323,52 g·mol−1.
- Löslighet: i allmänhet svårlösligt i vatten; lösligt i vissa syror och i starkt basiska lösningar där antimon bildar lösliga antimonatkomplex.
- Termisk stabilitet: stabilt i rumstemperatur men kan vid upphettning reagera eller reduceras till lägre oxider (t.ex. Sb2O3) under reducerande förhållanden.
Kemiska egenskaper och reaktioner
Sb2O5 är en oxid med antimon i dess högsta användbara oxidationstal (+5). Typiska kemiska egenskaper är:
- Hydrolys: i vatten eller vid sur hydrolys kan hydratiserade former och ”antimoniska” syror bildas.
- Bildning av antimonater: i starkt basiska lösningar kan antimon pentoxid reagera och bilda lösliga antimonatkomplex (hydroxoantimonater).
- Reduktion: under reducerande förhållanden kan Sb(V) reduceras till Sb(III) och ge Sb2O3 eller till metalliskt antimon vid kraftig reduktion.
- Reaktivitet med syror och halogenider: Sb2O5 kan omvandlas till andra antimon(V)-föreningar vid reaktion med starka syror eller halogenerande reagens.
Framställning
Sb2O5 kan framställas på flera sätt, bland annat genom:
- Oxidation av lägre antimonoxider (t.ex. Sb2O3) under oxidativa förhållanden.
- Hydrolys och neutralisation av lösliga antimon(V)-salter (t.ex. hydrolys av SbCl5 eller andra Sb(V)-komplex) där presipitering av Sb2O5 sker.
- Termisk oxidationsbehandling av antimonhaltigt material.
Användningsområden
Sb2O5 används som utgångsmaterial inom materialkemi och i kemisk industri för att framställa andra antimonföreningar. Exempel på tillämpningar:
- Som prekursor vid tillverkning av antimonbaserade katalysatorer och oxidkomponenter.
- I glas- och keramiktillverkning där antimonföreningar kan påverka optiska och fysiska egenskaper.
- Industriellt används antimonoxider generellt som synergist i flamskyddsformuleringar (Sb2O3 är vanligare för detta ändamål), samt som tillsats i vissa pigment och elektroceramiska material.
Säkerhet och miljö
Antimonföreningar kan vara giftiga och bör hanteras med försiktighet. Viktiga säkerhetsaspekter:
- Inandning eller intag av stoft kan orsaka irritation och systemiska effekter. Använd personlig skyddsutrustning (andningsskydd, handskar, skyddsglasögon) vid hantering.
- Många antimonföreningar är giftiga för vattenlevande organismer; undvik utsläpp till miljön och hantera avfall enligt lokala föreskrifter för farligt avfall.
- För detaljerad säkerhetsinformation, se aktuell säkerhetsdatablad (SDS) för den specifika produkt som används.
Sammanfattningsvis är antimonpentoxid (Sb2O5) en viktig antimon(V)-förening med polymerisk struktur och särskilda kemiska egenskaper som gör den användbar som utgångsmaterial i kemisk och materialvetenskaplig produktion, men ämnet kräver noggranna säkerhetsrutiner vid hantering.
Egenskaper
Det är ett gult fast ämne. Det är ett starkt oxidationsmedel. Det reagerar med saltsyra och fluorvätesyra och bildar antimonpentaklorid och antimonpentafluorid. Det bryts ner till antimontetroxid när det värms upp till hög temperatur.
Beredning
Det framställs genom att antimontrioxid reagerar med salpetersyra. Det kan också framställas genom att antimonpentafluorid eller antimonpentaklorid reagerar med vatten.
Använder
Antimonpentoxid används i brandskyddsmedel och vid tillverkning av titandioxid. Den används också som katalysator.
Relaterade sidor
- Antimontriklorid
- Antimontriiodid
- Bismutpentoxid
Sök