8. Grupa VA(15)(P, As, Sb, Bi)

Capitol GRUPA a Va PRINCIPALĂ

(15)

(continuare P, As, Sb, Bi)

• Obţinere:

Fosforul este cel mai abundent dintre elementele grupei a V-a în

scoarţa terestră, unde se găseşte combinat în peste 200 de

minerale de ortofosfaţi de tipul:

- fosforitelor: Ca5(PO4)3X (X = F, Cl)

- apatitelor: Ca5(PO4)3OH (hidroxiapatita)

[Ca5(PO4)3]2CO3·H2O (carbonat-apatita)

Se obţine industrial prin reducerea rocilor

de fosfat cu cărbune şi silice în cuptoare

electrice.

FOSFORUL

apatita

Ca5(PO4)3(F,OH,Cl)

• Proprietăţi chimice:

1) Reacţii cu nemetalele

2) Reacţii cu metalele

Fosforul reacţionează cu metalele, formând fosfuri, Ex: Na3P, Ca3P2

324 4PH 6H Pscânteie

electrică

5324 4PX 4PX 6X PX2 exces

1046424 OP OP 3O Pcantitate

mică

exces

n44 SP nS Pt°C

3) Reacţii cu acizii

Reacţionează doar cu oxoacizii cu funcţie oxidantă:

4) Reacţia cu hidroxizii alcalini

Reacţionează cu hidroxizii alcalini în soluţie, la cald:

O4H 20NO PO4H 20HNO P 2243conc. 34

S5H PO8H O12H SO5H 2P 2432conc. 424

22324 H3NaPO PH O3H 3NaOH Phipofosfit de sodiu

Principalele combinaţii ale fosforului

• Fosforul formează principalii săi compuşi la numerele de oxidare:

– 3; +3; +5

• Obţinere:

Hidroliza fosfurilor:

Reducerea acidului hipofosforos sau fosforos cu zinc, în mediu acid:

1) Compuşii cu hidrogen

Fosfina PH3

3

2

223 2PH 6OH 3Ca O6H PCa

O2H PH 2ZnCl 4HCl 2Zn HHPO 23222

• Proprietăţi fizice:

gaz incolor, cu miros aliaceu (de usturoi), mult mai puţin stabil decât

NH3.

este un gaz foarte toxic.

este mai puţin solubil în apă decât NH3 (nu formează legături de

hidrogen).

molecula are o geometrie piramidală, asemănătoare NH3.


fosfina are caracter bazic mult mai scăzut decât NH3; formează cu

acizii tari, săruri de fosfoniu (solide incolore, instabile).

prezintă caracter reducător mai puternic decât NH3:

-Arde în aer cu formare de H3PO4

-Reduce AgNO3

4323 POH 2O PH

333233 6HNO POH 6Ag O3H 6AgNO PH

a) Trihalogenurile PX3

PF3 gaz, incolor

PCl3, PBr3 lichide, incolore

PI3 solid, roşu

• Proprietăţi:

În stare gazoasă, moleculele au geometrie de piramidă trigonală

În apă hidrolizează (excepţie PF3)

Se comportă ca baze Lewis

2) Halogenurile PX3 şi PX5

3HX POH O3H PX 3323

P

Cl Cl

Cl

b) Pentahalogenurile PX5

PF5 gaz, incolor

PCl5 solid, alb, cu reţea ionică [PCl4]+[PCl6]

–

PBr5 solid, galben, cu reţea ionică [PBr4]+Br –

PI5 nu s-a obţinut

• Proprietăţi:

În stare gazoasă, moleculele

au geometrie de bipiramidă

trigonală

Cl

Cl

Cl

Cl PCl

În apă hidrolizează

halogenura

de fosforil

Se comportă ca acizi Lewis (molecule cu octet depăşit, dar cu

orbitali d vacanţi)

c) Oxohalogenurile X3PO (halogenuri de fosforil)

• Este un lichid, incolor, care hidrolizează cu formare de H3PO4

2HX POX OH PX 325

5HX POH O4H PX 4325

(cantitate mică de apă)

(cantitate mai mare de apă)

Cl3PO

clorura de fosforil

3) Oxizii

P4O6

hexaoxidul de

tetrafosfor

: Au formula generală P4On (n = 6-10). Cei mai importanţi sunt:

P4O10

decaoxidul de

tetrafosfor


Sunt solizi, de culoare albă, solubili în apă

Structura: molecule tetraciclice în stare de vapori şi în stare solidă


P4O6 este anhidrida acidului fosforos:

P4O10 este anhidrida acidului fosforic; este higroscopic, avid de apă,

este cel mai activ agent de uscare la temperaturi mai mici de 100°C.

33264 PO4H O6H OP

n32104 )(HPOn

4 O2H OP

432104 PO4H O6H OP

la rece

la cald

(acid metafosforic)

În funcţie de numărul atomilor de fosfor din moleculă, oxoacizii fosforului se

clasifică în:

• Acizi monofosforici (ortoacizi), cu formula generală H3POn

(n = 2, 3, 4)

• Acizi polifosforici (cel puţin doi atomi de P şi legături P-O-P)

În ortoacizii fosforului, sunt prezente două tipuri de legături ale fosforului:

• P-H legătură neionizabilă, responsabilă de caracterul reducător al

oxoacizilor

• P-OH legătură polară, ionizabilă, responsabilă de proprietăţile acide

ale oxoacizilor

4) Oxoacizii

Ortoacizii şi anionii lor au geometrie tetraedrică, atomul de P fiind

hibridizat spd 2. Legătura σ donoare PO este stabilizată de o

legătură retrodonoare OP de tip πpd (o pereche de e – neparticipanţi

dintr-un orbital p al O este deplasată într-un orbital d la P).


Solid alb, solubil în apă

H3PO2 ≡ H2PO(OH)

acidul hipofosforos

Acizii monofosforici (ortoacizi)

H

H

H

P

O

O


este un acid monobazic slab (Ka = 8·10 – 2)

este un amfolit redox, dar predomină caracterul reducător

reduce halogenii, sărurile de Ag+, Cu2+, KMnO4 etc.

se reduce la PH3 cu [H] în stare născândă

HI2POH OH I POH 332223

3332323 POH2HNO 2Ag OH 2AgNO POH

O2H 2ZnCl PH 4HCl 2Zn POH 22323


Solid, incolor,

delicvescent,

uşor solubil în apă

H3PO3 ≡ HPO(OH)2

acidul fosforos

O

O

O

P

H

H

H


este un acid dibazic slab (Ka1 = 1,5·10 – 2; Ka2 = 7·10 – 7)

este un amfolit redox, dar predomină caracterul reducător

reduce halogenii, SO2, KMnO4, K2Cr2O7, săruri de Ag+, Hg22+, Au+

se reduce la PH3 cu [H] în stare născândă

2HI POH OH I POH 432233

4332333 POH 2HNO 2Ag OH 2AgNO POH

O3H 3ZnCl PH 6HCl 3Zn POH 22333


Solid, incolor, uşor

solubil în apă

În laborator se foloseşte

soluţia apoasă p.a. de conc. 85%,

un lichid siropos, cu vâscozitate mare, datorită legăturilor de

hidrogen

H3PO4 ≡ PO(OH)3

acidul fosforic

H

H

H

O

O

O

O

P


proaspăt topit, conduce curentul electric, deoarece autoionizează

este un acid tribazic slab

(Ka1 = 7,5·10 – 3; Ka2= 6,2·10 – 8; Ka3 = 3,6·10 – 13)

este un oxidant foarte slab

424443 POH POH PO2H

Sărurile ortoacizilor fosforului

Acidul hipofosforos

• Generează un singur tip de săruri, hipofosfiţi, care conţin

anionul

• Hipofosfiţii metalelor alcaline şi cel de calciu sunt solubili

• Proprietăţile redox sunt similare cu cele ale oxoacidului

corespunztor.

• Formează două tipuri de săruri: hidrogenfosfiţi, care conţin

ionul şi fosfiţi neutri, în care anionul este

• Proprietăţile redox sunt similare cu cele ale oxoacidului

corespunzător.

22POH

Acidul fosforos

32POH 2

3HPO

• Acidul fosforic formează trei tipuri de săruri:

dihidrogenfosfaţi

monohidrogenfosfaţi

fosfaţi neutri

• În cazul metalelor alcaline, toate celer trei tipuri de fosfaţi sunt solubili

în apă:

NaH2PO4·2H2O solid, alb, solubil în apă

Na2HPO4·12H2O solid, alb, eflorescent, solubil în apă

Na3PO4·12H2O solid, alb, solubil

• Hidrogenfosfaţii şi fosfaţii neutri ai metalelor divalente şi trivalente

sunt, în general, greu solubili în apă. Exemple de fosfaţi greu solubili:

fosforitele, apatitele

Ag3PO4, Pb3(PO4)2, FePO4 precipitate galbene

MgNH4PO4·6H2O precipitat alb cristalin

(NH4)3PMo12O40 · nH2O precipitat galben cristalin

Acidul fosforic

)PO(H 42

)(HPO2

4

)(PO3

4

Acizii polifosforici

• A fost izolat un singur acid polifosforic cu moleculă distinctă, acidul

difosforic sau pirofosforic, H4P2O7.

• Structura acidului pirofosforic:

• Proprietăţi:

• Este solid, alb, solubil în apă

• Acid slab, formează două tipuri de săruri:

- pirofosfaţi acizi

- pirofosfaţi neutri

• Pirofosfaţii metalelor alcaline sunt uşor solubili, cei ai metalelor

divalente şi de Ag+ sunt greu solubili

• Acidul metafosforic, (HPO3)n, este un solid, incolor, delicvescent

• De la ceilalţi acizi polifosforici se cunosc doar sărurile, numite

polifosfaţi. Aceştia se obţin prin deshidratarea la cald a

ortofosfaţilor şi sunt de două tipuri:

- aciclici, liniari şi reţelari (cel mai simplu termen este ionul difosfat)

- ciclici (metafosfaţi): cei formaţi de metalele alcaline au formula

(MPO3)n; n = 3 trifosfaţi; n = 4 tetrafosfaţi

Acid tripolifosforic

Acid trimetafosforic

ROLUL BIOLOGIC AL FOSFORULUI

• Fosforul este prezent în organismul uman în cantitate de 600-900g

(pentru un organism de 75Kg), aproape în totalitate sub formă de

săruri ale acizilor fosforici.

• În proporţie de 80-90%, fosforul este depus în oase împreună cu

calciul, restul fiind repartizat în muşchi, diverse ţesuturi şi lichide

extracelulare.

• Dinţii conţin hidroxiapatită Ca5(PO4)3OH

• Sub formă de compuşi organici, se găseşte combinat cu proteinele

(fosfoproteine, nucleoproteine), cu lipidele sub formă de fosfolipide,

sau sub formă solubilă în esterii glucidici, acidul fosfogliceric,

creatin-fosfat, nucleotide, fosfaţi anorganici.

• Fosforul intervine în mineralizarea oaselor, alături de calciu. O

funcţie fiziologică importantă este menţinerea echilibrului acido-

bazic, sistemul fosfaţilor fiind unul din principalele sisteme tampon:

• Rolul biologic esenţial al esterilor fosfat îl constituie prezenţa In

structura acizilor nucleici (ADN şi ARN) şi în structura nucleotidelor

(AMP, ADP, ATP).

• Dintre nucleotide, organismele vii utilizează ATP (adenozintrifosfat)

ca sistem de stocare a energiei. Polifosfaţii organici sunt considerati

depozite de energie, deoarece, în urma hidrolizei legăturilor

polifosfat cu eliberare de grupe fosfat, se degajă energie. Cu cât

este mai mare numărul grupărilor fosfat, cu atât cantitatea de

energie eliberată, necesară activităţii musculare, sistemelor de

transport activ etc., este mai mare.

OH HPO OH POH 3

2

4242 K = 6,2·10 – 8

COMBINAŢII ALE FOSFORULUI CU ACŢIUNE

FARMACOLOGICĂ

• Acidul fosforic (FR X: acidum phosphoricum) sub formă de soluţie

de concentraţie 10% :

are un efect stimulator asupra SNC;

favorizează absorbţia intestinală a glucidelor şi lipidelor;

stimulează funcţia gliconeogenetică.

• Este indicat în stări de psihastenie şi melancolie, astenie şi epuizare

nervoasă, hipoclorhidrie, dispepsii.

• Obţinere: din minereuri

din As2S3 (auripigment); As4S4 (realgar)

1) Industrial: termoliza arsenopiritei în absenţa aerului

2) Reducerea cu cărbune sau cu metale active (ex. Mg) a oxidului rezultat

prin prăjirea sulfurii

ARSEN, STIBIU (ANTIMONIU), BISMUT

Arsen

As FeS FeAsS

264232 6SO OAs 9O S2As

6CO 4As 6C OAs 64

6MgO 4As 6Mg OAs 64

t°C

atm.inertă

t°C

3) Reducerea As2S3 cu cianuri alcaline

din Sb2S3 (stibina)

1) Reducerea stibinei de puritate avasată cu fier metalic (topire)

2) Reducerea oxidului de stibiu (III) cu cărbune

1) Reducerea cu cărbune a Bi2O3, obţinut prin prăjirea sulfurii (Bi2S3) cu aer

Stibiu

3KSCN 2As 3KCN SAs 32

3FeS 2Sb 3Fe SSb 32(Sb are p.t. mai scăzut decât FeS)

6CO 4Sb 6C OSb 64(Sb se purifică electrolitic)

Bismut din Bi2S3 (bismutina)

3CO 2Bi 3C OBi 32(Bi se purifică electrolitic)


1) Reacţia cu nemetalele: energic cu F2, în condiţii blânde cu I2

• cu F2 şi Cl2 este stabilă starea +5

• cu Br2 şi I2 este stabilă starea +3

• cu O2 ard (în aer) cu formare de trioxizi E4O6

• As se autooxidează la 200°C şi chiar la t° camerei în aer umed

(As – galben asemănător P4 – alb) prezintă fenomenul de

chemiluminiscenţă (emisie de lumină prin reacţie chimică)

• cu S formează direct sulfuri E2S3

2) Reacţia cu metalele:

• în stare de pulbere se combină cu metale la cald, rezultând arsenuri

, antimoniuri (la stibiu doar Li3Sb, Ca3Sb2)

• As, Sb formează aliaje cu metalele tranziţionale şi cu Al, Pb, Sn

Arsen şi Stibiu

As)(M I

3

3) Reacţia cu acizii şi bazele

• As şi Sb au potenţiale de electrod pozitive şi reacţionează doar

cu acizi oxidanţi:

(l)2(g) 2(aq) 43(conc) 3(s) O2H 10NO AsO2H 10HNO 2As

(g) (aq) 332(dil) 3(s) NO AsOH OH HNO As

(l) 2(g) 2(s) 52(conc) 3(s) O5H 10NO OSb 10HNO 2Sb

(l) 2(g)(s) 32(dil) 3(s) OH 2NO OSb 2HNO 2Sb

(l) 2(g) 2(aq) 33(conc) 42(s) O2H 3SO AsO2H SO3H 2As

(l) 2(g) 2(aq) 342(conc) 42(s) O6H 3SO )(SOSb SO6H 2Sb

acid arsenic

acid arsenos

t°C

t°C

Sb nu este atacat de H2SO4 diluat

• As este atacat şi de hidroxizii alcalini la cald (disproporţionează)

1) Reacţia cu nemetalele

• cu F2 – se oxidează la 600°C BiF5

• cu Cl2 – la incandescenţă BiCl3

• cu Br2 şi I2 – la cald BiBr3, BiI3

4232(dil) HAsO3Na 5AsH O6H 6NaOH 8As

O3H AsONa AsNa 6NaOH 2As 2333(conc)

arsina arsenat acid

de sodiu

arsenură

de sodiu

arsenit

de sodiu

Bismut

• cu O2 – nu reacţionează la t° camerei; la roşu arde Bi2O3

• cu S – la cald Bi2S3

2) Reacţia cu acizii

• Este atacat doar de acizii oxidanţi concentraţi, deoarece are

potenţial de electrod pozitiv

Bi are proprietatea de a produce o pronunţată scădere a punctului

de topire.

• Aliajul Wood se topeşte la 60°C sub p.f. al apei.

• Aliaje reprezentative (care se topesc la t°C scăzute):

Rose: 50% Bi + 25% Pb + 25% Sn

Wood: 50% Bi + 25% Pb + 12,5% Sn + 12,5% Cd

O6H 3SO )(SOBi SO6H 2Bi 22342(conc) 42

O3H 3NO )Bi(NO 6HNO Bi 2233(conc) 3

Principalele combinaţii ale arsenului şi stibiului

As şi Sb formează compuşi ce prezintă stări de oxidare: -3, +3, +5

În combinaţii, legătura este predominant covalentă.

I. Compuşi la starea de oxidare -3

• Hidrogen arseniat (arsina)

• Hidrogen antimoniat (stibina)

structură de piramidă triunghiulară aplatizată, cu o pereche de

e – neparticipanţi

gaze toxice cu miros caracteristic

aliaceu (de usturoi), puţin stabile

1) Hidrogen arseniat (arsina)

Hidrogen antimoniat (stibina)

• Unghiul apropiat de 90° arată

participarea la legături prin orbitali puri

• Obţinere:

a) Tratarea arsenurilor şi antimonurilor metalice cu HCl diluat sau

hidroliza acestora

b) Reducerea cu [H] în stare născândă a combinaţiilor de As(III),

Sb(III), As(V), Sb(V)

2323 3MgCl 2AsH 6HCl AsMg

23223 3Mg(OH) 2AsH O6H AsMg

O3H 6ZnCl 2AsH 12HCl 6Zn OAs 22332

Identic pentru

SbH3

• Proprietăţi:

a) AsH3 şi SbH3 se descompun la cald

b) Identificare analitică a As (Proba Marsh) dizolvarea oglinzii de As

de pe peretele vasului cu hipoclorit de sodiu sau peroxid de hidrogen

• Această probă diferenţiază As de Sb, care nu se dizolvă în

hipocloriţi alcalini şi nici în H2O2.

O3H 5NaCl AsO2Na 6NaOH 5NaClO 2As 243

O2H AsO2H O5H 2As 24322

arsenat

de sodiu

acid arsenic

c) AsH3 şi SbH3 ard în aer cu flacără albastră

d) Au pronunţat caracter reducător, mai pronunţat decât NH3 şi PH3

e) Proba Gutzeit – reacţia constă în îngălbenirea, apoi înnegrirea unui

cristal de AgNO3 aşezat pe o hârtie de filtru care acoperă eprubeta

din care se degajă AsH3 sau SbH3.

O6H OAs 6O 4AsH 26423

O6H OSb 6O 4SbH 26423

+ H2O

(compus galben de adiţie)

autooxidare 333 3HNO AsOH 6Ag

3332(dil.) 33 6HNO 6Ag AsOH OH 6AgNO AsH

333(conc.) 33 3HNO 3AgNOAsAg 6AgNO AsH

f) Oxidarea AsH3 la H3AsO4 de KMnO4 sau hexacianoferaţi (III) alcalini

în mediu acid

• Obţinere:

Barbotarea AsH3 sau SbH3 în soluţiile apoase ale sărurilor unor

metale:

• Proprietăţi:

Compuşi insolubili, relativ nereactivi, cu proprietăţi de

semiconductori (compuşi intermetalici)

O12H AsO5H 8MnSO SO2K SO12H 5AsH 8KMnO 243442423 4

2) Arsenurile şi antimoniurile

42233 4 SO3H AsCu 2AsH 3CuSO

333 3 3HNO SbAg SbH 3AgNO

II. Compuşi la starea de oxidare +3

Se cunosc toate halogenurile de As şi Sb

• Obţinere:

Combinarea directă a elementelor, din oxizi şi din hidracizi

1) Halogenuri

Sb) As, :(E 2EX 3X 2E 32

O6H 4AsF 12HF OAs 2364

O6H 4SbF 12HF OSb 2364

O6H 4AsF 6CaSO SO6H 4CaF OAs 234(conc.) 42224

S3H SbCl 6HCl SSb 2332

(g) 2(s) 3(l) 2(s)(s) 32 3SO 4AsBr 6Br S S2As

fluorita

• Proprietăţi:

Sunt lichide sau solide, au p.f. şi p.t. scăzute, volatile

Prezintă structuri cu reţele moleculare (legături covalente) –

piramidale (fluoruri, cloruri, bromuri)

AsF3, SbF3 atacă sticla

Hidrolizează rapid în apă

Sunt acizi Lewis; Autoionizează:

(aq)(aq) 2(l)23 3HX HAsO O3H AsX

(aq)(s) (l)23 2HCl SbOCl OH SbCl

2HCl OSb OH 2SbOCl (aq) 32(l)2(s)

acid metaarsenios

clorura de stibil

Solid alb, p.t. = 170°C cu descompunere

][EX ][EX 2EX 423

• Obţinere:

a) Reacţia directă As sau Sb

cu O2 la cald

b) Prăjirea sulfurilor de As sau Sb

2) Compuşii cu oxigenul

As2O3

trioxidul de arsen

Sb2O3

trioxidul de antimoniu

O

O O

OO

O

As

As As

As

• Proprietăţi:

As2O3 (arsenic, şoricioaică) sublimează la 193°C

În stare gazoasă sunt compuşi moleculari (dimeri): As4O6, Sb4O6

În stare solidă formează reţele cubice: As4O6, Sb4O6

Au caracter amfoter (As2O3 – predominant acid, Sb2O3 –

predominant bazic)

As4O6 (s)

O6H AsO4M OH12M 23

I

3

I

O6H 4AsCl 12HCl 23

Sb4O6 (s)

O6H 4SbCl 12HCl 23

O2H SbO4M OH4M 22

II

(orto-arseniţi

alcalini)

(meta-antimoniţi

alcalini)

predominant

acid

predominant

bazic

Soluţia apoasă de As2O3 are caracter acid, conţine H3AsO3 (acidul

arsenos), neizolat, în echilibru cu acidul arsinic (izomer – forma

meta)

Acidul arsenos este un

amfolit acido-bazic,

predomină caracterul acid

As2O3

As2O3 este un amfolit redox

Este redus de: SnCl2, KH2PO2 (hipofosfit de potasiu), Cu metalic, C,

S la arsen care se depune pe pereţii vasului

O3H 3SnCl 2As 6HCl SnCl3 OAs 24232

422232 PO3KH 4As POKH3 O2As

O3H 6CuCl 2As 6HCl Cu 6 OAs 232

3CO 2As C3 OAs 32

232 3CO 4As S3 O2As

Reduce: Iod (în mediu bazic), reactivul Fehling, Fe3+, CaOCl2 (clorura de var)

(Reacţii comune pentru As2O3 şi arseniţi)

Tipuri de arseniţi:

M3AsO3 (orto arsenit)

MAsO2 (meta arsenit)

M2As2O5 (piro arsenit)

M4As4O7 (poli arsenit)

O2H 4CO 4KI OAs 4KHCO I2 OAs 22523232

pH = 8-10

OH 2I AsO 2HO I AsO 2

3

42

3

3

8H O2Cu AsO2H O7H 4Cu OAs 2432

2

32

4H 4Fe AsO2H O5H 4Fe OAs 2

432

3

32

252232 2CaCl OAs 2CaOCl OAs

• Este un amfolit acido-bazic, predomină caracterul bazic

• Reacţionează cu acizii

Sb2O3

OH 2SbO 2HO OSb 2232

OH 2SbO 2H OSb 232

O3H 2SbCl 6HCl OSb 2332

O3H )2Sb(NO 6HNO OSb 233332

OH )(SOSb SO3H OSb 23424232

• Sărurile hidrolizează uşor compuşi bazici insolubili (săruri de

antimonil sau stibil) (SbO+): SbOCl, SbONO3, (SbO)2SO4

• Prin dizolvarea Sb2O3 în soluţie de tartrat de H şi K (tartru) la

fierbere tartrat de K şi Sb (emetic):

OH2

1x 2

• În reacţie cu bazele metaantimoniţi şi antimoniţi

• Nu s-a izolat un hidroxid cu formula Sb(OH)3

• Convenţional se admite existenţa unui acid metaantimonios care

disociază ca bază, cu formarea ionului antimonil:

• Sărurile:

Metaantimoniţi: MSbO2·nH2O

Hidroxoantimoniţi: M[Sb(OH)4]

(reduc AgNO3 la Ag, cromaţii la cromiţi)

Sb2O3

HO SbO SbOOH H SbO 2 (pKb ~ 10)

sunt agenţi

reducători

puternici

Principalele combinaţii ale bismutului

1) Sărurile de bismut cu oxoacizii

a) Sulfatul de bismut: Bi2(SO4)3·2H2O sau Bi2(SO4)3·7H2O

• Se obţine prin dizolvarea Bi2O3 în H2SO4 conc.

• Este izomer cu La2(SO4)3 şi Y2(SO4)3

• În apă hidrolizează cu formare de sulfat de bismutil – (BiO)2SO4 –

galben

Combinaţiile Bi(III)

b) Azotatul de bismut: Bi(NO3)3

• Se obţine prin dizolvarea Bi2O3 sau a carbonatului bazic în HNO3

diluat. Se evaporă cristale delicvescente Bi(NO3)3·5H2O

• Se dizolvă numai în apă, puternic acidulată cu HNO3

• În soluţii diluate, precipită azotatul de bismutil (hidrolizează Bi3+)

(aq)(s) 32(aq) 3(l)2

3

(aq) 2H NOBi(OH) NO O2H Bi

(l)2(s) 3(s) 32 OH BiONO NOBi(OH)

se dizolvă în acid tartric

c) Carbonatul de bismutil: (BiO)2CO3

(subcarbonat sau „bismuthi subcarbonas”)

• Pierde apa la 100°C

Utilizări în medicină pentru tratarea afecţiunilor gastrice şi

dermatologice:

• (BiO)2CO3 – carbonat de bismutil (subcarbonat)

• (BiO)NO3 – azotat de bismutil (subnitrat) „bismuthi subnitras”

• (BiO)C6H5O3 – salicilat de bismutil (subsalicilat)

OH2

1 2

• Pentaoxidul de bismut (Bi2O5) – foarte instabil, nu s-a izolat în

stare pură. Obţinere prin oxidarea Bi2O3 cu agenţi oxidanţi puternici

• Bismutaţii (V) nu s-au izolat în stare pură.

Formulări: [Bi(OH)6]– sau

Combinaţiile Bi(V)

32232 NaBiO ONa OBi t°C

(bismutat de sodiu,

agent oxidant puternic)

3BiO

• Participă la sinteza celulelor fosfolipidice (cum ar fi

lecitina), care transportă grăsimile;

• Asigură carburant energetic pentru organism;

• Creşte rezistenţa oaselor, în combinaţie cu calciul, şi asigură

creşterea;

• Intră în constituţia proteinelor nucleice (ADN şi ARN);

• Intră în compoziţia mielinei, substanţa care "inveleşte" nervii;

• Ajută funcţia renală;

• Contribuie la menţinerea constantă a ritmului cardiac

Fosforul

APLICAŢII

• Surse alimentare de fosfor sunt: fructele uscate, carnea slabă (vită

tocată, pui), peştele (somon, cambula), lactatele degresate, broccoli,

bobul.

• Acidul fosforic intră în compoziţia băuturilor gazoase în cantitate

mare.

Ştiaţi că…

• Fosforul a fost descoperit accidental în anul 1669 de către

alchimistul Hennig Brad (din Hamburg), care căuta să extragă piatra

filozofală din urină. Distilând urina într-o retortă şi calculând reziduul

în absenţa aerului, cu nisip, el a obţinut un produs alb care lumina la

întuneric şi pe care l-a denumit “foc rece”. Acest procedeu secret a

fost redescoperit de Kunckel şi K.W. Scheele (1777) . Ei au

recunoscut prezenţa nemetalului în oasele animalelor.

• Arsenul şi mulţi dintre compuşii săi sunt otrăvuri foarte

puternice. Arsenul întrerupe producerea de ATP.

La nivelul ciclului acidului citric, inhibă piruvat-dehidrogenaza şi, în

competiţie cu fosfatul, decuplează fosforilarea oxidativă, inhibând

astfel respiraţia mitocondrială şi sinteza ATP.

• Trioxidul de arsen, pentoxidul de arsen şi sărurile de arsen sunt

considerate ca fiind carcinogene de categoria I.

• Intoxicaţia cronică cu arsen este denumită arsenicoză şi determină

manifestări specifice, printre care: debut cu migrene puternice şi

ameţeli; apoi dureri gastrice violente, hipersalivaţie, vărsături

sangvinolente, diaree, senzaţie de uscăciune a gâtului, sete

puternică, dificultăţi în vorbire, convulsii, lividitatea extremităţilor,

keratoză, cancer de piele.

Arsenul

• Industriile care utilizează arsenul anorganic şi compuşii săi expun

lucrătorii la un risc crescut de intoxicaţie: conservarea lemnului,

producţia sticlei, aliajelor neferoase, semiconductorilor electronici.

Ştiaţi că…

• Arsenul era cunoscut şi utilizat în Persia încă din antichitate.

A fost utilizat mult timp ca otravă, până la descoperirea testului

Marsh – un test chimic ce identifică prezenţa elementului. Ca

urmare a calităţilor sale de otravă puternică şi discretă, arsenul a

fost supranumit “otrava regilor” sau “regle otrăvurilor”.

• Albertus Magnus este considerat ca fiind primul care a izolat arsenul

în 1250.

• În era victoriană, un amestec de arsen cu oţet şi cretă, era ingerat

sau aplicat pe faţă de către femei cu scopul de a face ca tenul să

pară mai palid.

• Stibiul şi mulţi dintre compuşii săi sunt toxici. Clinic, otrăvirea cu stibiu

este foarte asemănătoare cu cea produsă de arsen. În doze mici, stibiul

cauzează migrene, ameţeli şi depresie. Doze mai mari determină

vărsături violente şi frecvente, şi duc la moarte în câteva zile.

• Sulfura naturală a stibiului (stibnita), era cunoscută şi utilizată în timpuri

biblice ca medicament şi cosmetic. Stibiul a fost utilizat şi pentru

tratamentul schistosomiazei.

• Medicamente pe bază de stibiu: Allopurinol (utilizat în tratamentul

gutei) şi Meglumine (folosit în arteriografie, ca substanţă de contrast).

Ştiaţi că…

• În anul 3000 Î.Hr. trisulfura de stibiu (Sb2S3) era folosită

pentru înnegrirea genelor şi sprâncenelor.

Stibiul

• Introduse în mediul intern al organismului (de ex. prin injecţie),

combinaţiile bismutului sunt extrem de toxice. Totuşi, în tubul

digestiv, combinaţiile bismutului sunt inofensive, chiar în cantităţi

mari, deoarece dau prin hidroliză săruri de bismutil care, din cauza

insolubilităţii lor, nu se resorb. Aşa se explică întrebuinţarea curentă

a azotatului şi carbonatului de bismutil ca dezinfectanţi.

• Aplicaţii farmacologice ale sărurilor de bismut:

Subcitratul de bismut este conţinut în medicamente utilizate

pentru tratamentul ulcerului gastro-duodenal.

Subsalicilatul de bismut este un antidiareic eficient.

Subgalatul de bismut intră în compoziţia unor creme sau

unguente administrate pentru tratamentul hemoroizilor şi fisurilor

anale.

Bismutul

Ştiaţi că…

• Bismutul a fost confundat la început cu staniul şi plumbul, datorită

asemănării sale cu aceste elemente.

• Basilius Valentinus a descris unele utilizări ale bismutului în 1450.

• Claude François Geoffroy a arătat în 1753 că acest metal este diferit

de plumb.

• Bismutul era cunoscut de incaşi, fiind utilizat (alături de cupru şi

staniu) într-un aliaj special de bronz pentru cuţite.

8. Grupa VA(15)(P, As, Sb, Bi)

Documents

Transcript of 8. Grupa VA(15)(P, As, Sb, Bi)