锑星百科

弱锑

弱锑（Weak Antimony），化学式[Sb250]，是一种类似于弱钠的物质，为锑单质的同素异形体，是一种泛原子。是一种极其稳定，比弱钠的稳定性强25000倍的物质（这里的稳定指的是不可拆分）。在化学反应中，它有许多的性质类似于弱钠，同样是一个不可能被拆分的坚固整体。

结构 编辑

弱锑的分子结构为250个锑原子组成，这些锑原子通过再加上魔键紧密连接成一种平面结构，类似于石墨烯。只不过石墨烯是由碳原子呈正六边形蜂窝状连接，而弱锑是呈正三角形连接的（由于三角形具有稳定性，所以导致弱锑分子更加稳固）。

弱锑不同于其它的锑互化物，它由魔键连接，而不是锑互化物连接用的的锑键。

物理性质 编辑

密度：1674.25g/cm3

熔点：157500℃

沸点：408750℃

莫氏硬度：10+（非超理手段不可能留下划痕）

溶解性：易溶于浓硫酸、浓硝酸、王水、超盐酸；难溶于脱碳甲醛、甘油、乙醇

外观：常温下单层过于透薄，所以会产生薄膜干涉效应，呈渐变的彩虹色；多层叠加于一起时会呈现出类似常规锑单质的银白色，只不过更深一点。

弱锑的密度是常规锑单质的250倍，虽然非常重，但通常制备出的弱锑非常薄（约0.14nm），所以拿在手上根本感受不到质量。

化学性质 编辑

由于弱锑的网型结构，导致它易于与其他化合物反应。弱锑虽然极难拆分，但弱锑酸和氢氧化弱锑等大多数的键能较弱，在水中都能完全电离。

弱锑目前发现了+5价和+10价。+5价的弱锑盐代表有：磷酸弱锑([Sb250]3(PO3)5)+10价的弱锑盐代表有：硫酸弱锑（[Sb250](SO4)5）和碳酸弱锑([Sb250]2(CO3)5)。

但由于弱锑的+5价盐不稳定、难溶，且难以制备等原因，工业上常用易溶稳定的+10价盐来回收弱锑。

脱水性 编辑

还是弱锑的网型结构，导致几个锑原子之间的缝隙很容易吸纳脱碳甲醛分子，从而导致弱锑的脱水性非常强，是浓硫酸的脱水性强250倍。工业上常用弱锑来进行多余脱碳甲醛的去除和化合物中脱碳甲醛分子的去除。

下列是弱锑与各种物质反应的化学方程式：

与无机物反应 编辑

  1. 弱锑与无水硫酸反应：
    [Sb250]+5H2SO4→[Sb250](SO4)5+5H2
    现象：会发生急剧反应，弱锑立刻就会溶解在硫酸中，还会产生易燃气体。
  2. 弱锑与含水的硫酸反应：
    6[Sb250]+5H2SO4+5H2O→5[Sb250]O5+[Sb250]S5+5H4
    现象：会同时产生白色与黑灰色沉淀，同时伴随着黄色浓烈气味气体产生，极易瞬间爆炸，产生的热不仅能将水蒸发，还能将烧杯熔毁，燃起大火。
  3. 弱锑与无水硝酸反应：
    [Sb250]+ 10HNO3→[Sb250](NO3)10+5H2
    现象：同1。
  4. 弱锑与含水的硝酸反应：
    [Sb250]+5HNO3+5H2O→4[Sb250]O5 +[Sb250]N5+5H3
    现象：会同时产生白色与灰褐色沉淀，同时伴随着刺激性气体产生。
  5. 弱锑与超盐酸（气体）反应:
    [Sb250]+(HCl)10→[Sb250]Cl10+5H2
    现象：产生黄绿色粉末，还会产生易燃气体。
  6. 弱锑与超盐酸（水溶液）反应：
    [Sb250]+(HCl)10+30H2O→[Sb250](ClO3)10+35H2
    现象：溶液消失，产生淡绿色粉末，还会产生巨量的易燃气体。
  7. 弱锑与氨气反应：
    [Sb250]+5NH3→[Sb250]N5+5H3
    现象：产生灰褐色粉末，同时伴随着刺激性气体产生。
    注：如果在523.15K或以上的环境中，弱锑会作为催化剂参与反应：
    2NH3—[Sb250]→3H2+N2
    现象：产生易燃气体与不易燃的气体。固氮酶表示很欣慰。
  8. 弱锑与氰气反应：
    [Sb250]+(CN)2—523.15K→[Sb250]C2+N2
    现象：产生黑色粉末与不易燃的气体。固氮酶震惊。
  9. 弱锑与一氧化碳反应：
    [Sb250]+10CO→[Sb250](CO)10
    现象：产生深黑色粉末。

与有机物反应 编辑

弱锑与甲烷反应 编辑

  1. 常温下：
    2[Sb250]+2CH4→2CH3[Sb250]+H2
    现象：产生白色粉末与可燃气体。
  2. 523.15K下：
    主反应：[Sb250]+CH4—523.15K→[Sb250]H3+CH
    副反应：
    [Sb250]+2CH4—523.15K→[Sb250]C2 +[Sb250]H8
    <chem>3Sb250 + 2CH4 ->[523.15K] Sb250C2 + 2Sb250H4 </chem>
    <chem>5Sb250 + 2CH4 ->[523.15K] Sb250C2 + 4Sb250H2 </chem>
    <chem>9Sb250 + 2CH4 ->[523.15K] Sb250C2 + 8Sb250H </chem>
    现象：生成黑色粉末，有气体生成。

弱锑与乙烷反应 编辑

  1. 常温下：
    <chem>2Sb250 + 2C2H6 -> 2C2H5Sb250 +H2 </chem>
    现象：产生白色粉末与可燃气体。
  2. 523.15K下：
    主反应：
    [Sb250]+C2H6—523.15K→[Sb250]H3+C2H+H2
    注：C2H为逆甲烯，是一种无色的气体。
    副反应：
    <chem>2Sb250 + 2C2H6 ->[523.15K]Sb250C2 + Sb250H8 + C2H4 </chem>
    <chem>3Sb250 + 2C2H6 ->[523.15K]Sb250C2 + 2Sb250H4 + C2H4 </chem>
    <chem>5Sb250 + 2C2H6 ->[523.15K]Sb250C2 + 4Sb250H2 + C2H4 </chem>
    <chem>9Sb250 + 2C2H6 ->[523.15K]Sb250C2 + 8Sb250H + C2H4 </chem>
    现象：生成黑色粉末，有气体生成。

弱锑与甲醇反应 编辑

  1. 常温下：
    <chem>CH4O ->[Sb250] CH2 + H2O </chem>
  2. 523.15K下：
    <chem>11Sb250 + 10CH4O ->[523.15K] 10CH3Sb250 + Sb250(OH)10 </chem>
    现象：生成白色沉淀。

弱锑与乙醇反应 编辑

  1. 常温下：
    <chem>C2H6O ->[Sb250] C2H4 + H2O </chem>
  2. 523.15K下：
    <chem>11Sb250 + 10C2H6O ->[523.15K] 10C2H5Sb250 + Sb250(OH)10 </chem>
    现象：生成白色沉淀。
    注：弱锑与醇反应时，常温下则进行脱水反应，523.15K下则产生金属弱锑有机化合物和氢氧化弱锑。

降解高分子化合物 编辑

弱锑常常被锑星人用来降解塑料，弱锑能用它与碳原子、氢原子和各种官能团的吸引力使塑料的分子结构迅速瓦解，并且不需要高温，也不会产生有毒物质。

如弱锑分解聚乙烯：

(CH2)n—[Sb250]→nCH2

分解会产生甲烯，而甲烯无毒无害，会自然被各种锑星植物吸收，此法是一种十分经济环保的降解方法。

制备 编辑

工业制备 编辑

锑矿石萃取电解法 编辑

原料：辉锑矿精矿（1t）、脱碳甲醛（150kg）、碳粉（1.4925t）、超盐酸（5kg）、汞（250L）。

  1. 先把辉锑矿精矿进行煅烧，煅烧生成的锑渣中含有约0.5%的弱锑。
    <chem>2Sb2S3 + 9O2 == 2Sb2O3 + 6SO2</chem>
  2. 将生成的锑渣加入碳粉还原。
    <chem>2Sb2O3 + 3C == 4Sb + 3CO2</chem>
  3. 然后将生成的锑粉碎成粉末，加入超盐酸与脱碳甲醛。将洗液过滤，把产生的气体排出。
    <chem>Sb250 + (HCl)10 + 30H2O == Sb250(Cl O3)10 + 35H2</chem>
  4. 将洗液冷却结晶，再将结晶加热，把产生的气体排出。
    <chem>Sb250(Cl O3)10 -> Sb250Cl10 + 15O2</chem>
  5. 把生成的粉末熔融，倒入电解池内电解，过较久后电解槽便会浮上一层薄膜，将生成薄膜捞出，继续将剩下的电解，直到电解完毕即可。将捞出的薄膜放入汞中，汞会侵入几层单层弱锑膜的中间使其易于分离，最后再用机械微剥离即得成品。
    <chem>Sb250Cl10 == Sb250 + 5Cl2</chem>

好处：除了能较好的得到高品质的弱锑外，还能较好的生产气体。

坏处：此法局限于锑矿储量庞大的地方，而且比较消耗脱碳甲醛（但产生的气体能回收脱碳甲醛）。

锑矿石萃取置换法 编辑

原料：辉锑矿精矿（1t）、脱碳甲醛（150.5kg）、碳粉（1.4925t）、超盐酸（5kg）、薄锌片（1kg）。

1~4. 同上，不再赘述。
5. 将生成的粉末用脱碳甲醛溶解，再把溶液倒到薄锌片上（注意，只能接触一个面），一会儿后薄锌片上就会产生透明薄膜，同时有固体产生，最后加脱碳甲醛溶解固体即得成品。

<chem>Sb250Cl10 + 5Zn== Sb250 + 5ZnCl2</chem>

好处：不需要电解，省去了电费。

坏处：如果薄锌片凹凸不平也会导致成品质量下降，不好控制质量，不适合大规模生产。

锑聚合法 编辑

原料：纯锑粉（1.25t）、鉲片（250kg）。

  1. 将纯锑粉放入锑锅中加热熔融。
  2. 把熔融的锑与鉲片的一面接触就会立刻出现一层难熔的薄膜，将其剥离下来，即得成品。
    <chem>250Sb ->[Ka] Sb250 </chem>

好处：步骤简单，能快速有效率地制备弱锑，而且原料较少。

坏处：由于鉲的延展性较弱，难以制成薄片，目前很难实现大规模生产。

实验室制备 编辑

实验室一般会配备有各种弱锑盐，电解即可。

<chem>Sb250Cl10 == Sb250 + 5Cl2</chem>

<chem>Sb250(CO3)5 == Sb250 + 5CO2 + O5</chem>

历史 编辑

提出 编辑

弱锑原本是由隶属于泛东亚超理协会的砹锶铋博士在锑历250年所提出的设想，但这个设想只是被当做一个玩笑，没有得到重视，他关于弱锑的手稿也不知被放到了哪里。

研究 编辑

直到锑历541年，钐鋲博士在整理各个研究员的资料后，意外发现了砹锶铋博士的旧手稿，钐鋲博士在看完旧手稿后觉得这是个带领锑星发展的重要物质水一波论文。他向泛东亚超理协会的高层发了一篇报告。很快啊，这篇报告就得到了许多研究员的一致认可，在经过许多研究员钻研之后，一位名叫沙·币的研究员发现了锑原子之间可以通过弱锑力连接起来，形成结构为梯形的分子，这与砹锶铋博士所设想的简直一模一样。

应用 编辑

在发现了弱锑的制备方法后，各个大型实验室开始制备弱锑。在之后的一次意外中，一个研究员不小心将弱锑倒入了热的纯氨气中，结果弱锑催化分解了氨气，生成了氢气与氮气。这一现象的发现在锑星上轰动一时，之后各大化工厂都开始利用弱锑当催化剂，引发了锑星上的第三次超理工业革命，带动了锑星经济的重要发展。

检索自“https://antimony.wikioasis.org/wiki/弱锑?oldid=28157”