Antimona fosfāts

Antimona fosfāts ir antimona un ortofosforskābes sāls — ķīmisks savienojums ar formulu SbPO4. Antimons šajā savienojumā ir Sb(III) formā ar oksidēšanās pakāpi +3. Antimona(III) atomiem ir viens nedalītais (saiti neveidojošais) elektronu pāris.

 Slāņotā forma 
Antimona fosfātam ir slāņaina struktūra. Divdimensiju slāņus satur kopā vāji elektrostatiskie spēki. Antimona fosfāts ir viens no visvieglāk saspiežamajiem materiāliem un spiediena ietekmē tā slāņi perpendikulāri saspiežas. Standarta apstākļos SbPO4 kristalizējas monoklīnā formā ar telpas grupu P21/m. Ir pētīts antimona fosfāta pielietojums litija jonu un nātrija jonu akumulatoros.

Antimona atomi ir saistīti ar četriem skābekļa atomiem. Šie atomi ir sakārtoti kā kvadrātveida piramīda ar antimonu virsotnē. Antimona atomi veido augšējo un apakšējo slāni. Četri skābekļa atomi ir izvietoti tetraedriski ap fosfora atomiem. Antimona un skābekļa saišu garumi ir 1,98, 2,04 2,18 un 2,93 Å un O-Sb-O leņķi attiecīgi ir 87,9°, 164,8°, 84,1° un 85,0°. SbPO4 struktūra atšķiras no divām BiPO4 formām, kur bismuts saistās ar piecām vai astoņām fosfātu grupām.

Savienojumā 31P atomam ķīmiskā nobīde ir -18 ppm. Saites enerģija fosfora 2p elektroniem ir 133,9 eV.

Spiedienā virs 3 GPa saites veidojas starp slāņiem, bet saglabājas monoklīnā sistēma. Spiedienā no 9 līdz 20 GPa rodas triklīnā forma ar telpas grupu P1.

Infrasarkanajā spektrā absorbcijas joslas ir redzamas pie 1145, 1052, un 973, 664, 590, 500, 475, un pie 372 cm−1. Tās rodas P-O un Sb-O saišu vibrācijas dēļ un arī O-P-O saišu lieces dēļ.

 Veidošanās 
SbPO4 var veidoties, antimona(III) oksīdu (Sb2O3) izmērcējot tīrā fosforskābē, iegūto vielu filtrējot un pēc tam karsējot 600 °C temperatūrā.

Sb2O3 + 2 H3PO4 → 2 SbPO4 + 3 H2O

Cita līdzīga metode ietver fosforskābes ūdens šķīduma karsēšanu ar antimona(III) oksīdu 120 °C temperatūrā.

Vēl viena procedūra ietver amonija hidrogēnfosfāta (NH4)2(HPO4) karsēšanu kopā ar antimona(III) oksīdu 600 °C temperatūrā.

 Reakcijas 
SbPO4 reaģē ar tādām bāzēm kā amonjaks, hidrazīns un etilēndiamīns, veidojot antimona(III) oksīdu un hidrogēnfosfāta sāļus.

Tomēr tiek apgalvots arī par interkalāciju ar amīniem. Amīnu interkalācija paplašina kristālu a asi, bet nemaina c dimensijas, un β leņķis samazinās. Tas ir saistīts ar molekulu divslāni, kas ievietojas starp katru slāni sākotnējā kristālā.

Ir arī dubultsāļi, kur fosfātu grupas ir savienotas ar antimonu.

 Atsauces 

Kategorija:Antimons
Kategorija:Fosfāti