Taula

Generalitats

Propietats

Isòtops

Reactivitat

Obtenció, Usos i Toxicitat

 

Català

Español

English

Français

Símbol:

Sb

Nombre atòmic: 51

Antimoni

Antimonio

Antimony

Antimoine

Grup: 15

Període: 5

Família: del nitrogen

Configuració electrònica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p3

 

 

 

 

Generalitats

Descobridor/s: Conegut des de la antiguitat.

Nacionalitat: -

Any: -

Origen del nom: de les paraules gregues “anti + monos” que vol dir “no sol”.

L’origen del símbol, Sb, prové de la paraula llatina “stibium” 

 

Una mica d’història: L’antimoni ja es menciona en l’antic Testament encara que possiblement no es coneixia en estat metàl·lic i es possiblement es confonia  amb el sulfur (anomenat “stibium” pels romans).

Les seves propietats foren descrites al voltant del 1450 per l’alquimista alemany Basil Valentine, que es considera com el seu descobridor.

Es té constància de que, al voltant de l’any 1600, encara es confonia amb elements com el bismut, l’estany i el plom.

És un dels elements que té un símbol alquimista:

Estat natural: A vegades es troba en estat lliure, comunament associat amb la plata, arsènic, coure, plom i bismut.

El mineral principal és l’estibina, Sb2S3, un sulfur d’antimoni que es troba a Xina, Japó, França, Itàlia, Hongria, Bolívia, Mèxic i en petita escala a la zona occidental dels Estats Units.

Es troba també com antimoniúrs de metalls pesants com NiSb (breithaupita), NiSbS (ulmanita) i Ag2Sb (dicrasita). També es troba com a òxids d’antimoni i existeixen també nombrosos tioantimoniats com el Ag3SbS3 (pirargirita). 

Estructura cristal·lina:

 

Sistema Romboèdric

 

 

 

 

 

 

Cap angle recte    ab c

Abundància a l’ésser humà: -

Abundància a la Terra: ocupa el lloc 64è en la classificació dels elements més abundants en l’escorça terrestre.

Abundància al Sistema Solar: 0,4 ppb (parts per bilió) en pes

 

 

 

 

 

 

 

Propietats

Físiques

Massa atòmica (u)

Densitat (kg/m3)

Duresa (escala de Mohs)

Volum atòmic (cm3/mol)

121,76

6691

3,2

18,23

Tèrmiques

Estat d’agregació

a 298 K

Punt de fusió (K)

Punt d’ebullició (K)

 

sòlid

903,2

1860

 

Radis

Radi atòmic (Å)

Radi iònic (Å)

Radi covalent (Å)

 

1,59

2,46 (Sb-3)

0,90 (Sb3+)

0,62 (Sb5+)

1,41

 

Ionització

Afinitat electrònica (KJ/mol)

1a energia ionització (KJ/mol)

2a energia ionització (KJ/mol)

3a energia ionització (KJ/mol)

Estats d’oxidació

103,2

833,7

1594,9

2441,1

-3, +3, +5

Elèctriques

Conductivitat elèctrica (mOhm.cm)-1

Electròniques

Electronegativitat (Pauling)

Polaritzabilitat (Å3)

 

25,6

2,05

6,6

 

Termodinàmiques

Calor d’atomització (KJ/mol d’àtoms)

Calor de fusió (KJ/mol)

Calor de vaporització (KJ/mol)

Calor específica

(J/kg K)

Conductivitat tèrmica (J/m s ºC)

262

20

194,8

204,82

24,4

Altres

Potencial normal de reducció (v)

Caràcter metàl·lic

Precaucions:  Tots els compostos d’antimoni són altament tòxics, provoquen danys severs en el fetge i també poden produir malalties pulmonars, problemes de cor, diarrea, vòmits i úlceres estomacals.

És un irritant sever. Exposicions a quantitats relativament altes d’antimoni (9 mg/m3 d’aire) durant un llarg període de temps pot provocar irritació dels ulls, pell i pulmons.

     +0,15

Sb4O6/Sb

 

 semimetall

Característiques:

 

 Es presenta en dos formes alotròpiques: groga i grisa. La forma groga és metaestable i es compon de molècules Sb4, es troba en el vapor d’antimoni i és la unitat estructural de l’antimoni groc. La forma grisa o beta, que és la més comú, té aspecte metàl·lic i aparença escamosa, de color blanc blavós platejat, és cristal·lina, trencadissa i condueix bé la calor; cristal·litza en capes formant una estructura romboèdrica.

Encara que a temperatures normals és estable a l’aire, quan es calenta crema en forma lluminosa, desprenent fums blancs de Sb2O3.

La vaporització del metall forma molècules de Sb4O6 que es descomponen en Sb2O3 per damunt de la temperatura de transició.

L’antimoni líquid té la propietat de dilatar-se al solidificar (com l’aigua) degut a que adquireix una estructura ordenada de cristalls romboèdrics.

És resistent als àcids.

 

 

 

 

 

 

 

Isòtops

Isòtop

Protons

Neutrons

Símbol

Vida mitjana

Abundància(%)

Altres

Antimoni -117

51

66

117Sb

2,8 hores

0,00

Radioactiu

Antimoni -118

51

67

118Sb

3,6 minuts

0,00

Radioactiu

Antimoni -119

51

68

119Sb

38,1 hores

0,00

Radioactiu

Antimoni -120

51

69

120Sb

15,89 minuts

0,00

Radioactiu

Antimoni -121

51

70

121Sb

Estable

57,21

 

Antimoni -122

51

71

122Sb

2,72 dies

0,00

Radioactiu

Antimoni -123

51

72

123Sb

Estable

42,79

 

Antimoni -124

51

73

124Sb

60,3 dies

0,00

Radioactiu

Antimoni -125

51

74

125Sb

2,758 anys

0,00

Radioactiu

Antimoni -126

51

75

126Sb

12,4 dies

0,00

Radioactiu

Antimoni -127

51

76

127Sb

3,84 dies

0,00

Radioactiu

Antimoni -128

51

77

128Sb

9,1 hores

0,00

Radioactiu

Antimoni -129

51

78

129Sb

4,4 hores

0,00

Radioactiu

 

 

 

 

 

 

 

Reactivitat

Descripció

Encara que a temperatures normals és estable a l’aire, quan es calenta crema en forma lluminosa, desprenent fums blancs de Sb2O3:  4Sb (s) + 3O2 (g) à 2Sb2O3 (s)

L’antimoni, amb calor, reacciona amb aigua per formar l’òxid d’antimoni (III), Sb2O3; a temperatura ambient la reacció és més a poc a poc:

                    2Sb (s) + 3H2O (g) à Sb2O3 (s) + 3H2 (g)

Reacciona, sota condicions controlades, amb els halògens per a formar halurs d’antimoni (III):      2Sb (s) + 3F2 (g) à 2SbF3 (s) de color blanc

                                 2Sb (s) + 3Cl2 (g) à 2SbCl3 (s) de color blanc

                                 2Sb (s) + 3Br2 (g) à 2SbBr3 (s) de color blanc

                                 2Sb (s) + 3I2 (g) à 2SbI3 (s) de color vermell

L’antimoni es dissol en àcid sulfúric concentrat i calent, H2SO4, o en àcid nítric, HNO3, per a formar solucions que contenen Sb (III). La reacció amb l’àcid sulfúric produeix diòxid de sofre (IV) gas.

L’antimoni no reacciona amb l’àcid clorhídric en absència d’oxigen.

Amb aire

Suau; amb calor à Sb2O3 ; Sb2O5          4Sb (s) + 3O2 (g) à 2Sb2O3 (s)

Amb H2O

Amb calor à Sb2O3            2Sb (s) + 3H2O (g) à Sb2O3 (s) + 3H2 (g)

Amb HCL  6M

No reacciona

Amb HNO3 15M

Suau; à Sb2O5

Amb NaOH 6M

No reacciona

 

 

 

 

 

 

 

Obtenció

Es pot preparar a partir de menes que continguin antimoni i que són tractades, sota condicions reduïdes, per a formar Sb2S3. Escalfant el sulfur amb ferro s’obté l’antimoni elemental: Sb2S3 + 3Fe à 2Sb + 3SFe ja que el sulfur format sura sobre l’antimoni líquid i pot separar-se fàcilment.

També algunes menes que contenen antimoni es poden calcinar per obtenir l’òxid Sb2O3 que pot ser reduït amb carbó en presència de sulfat de sodi: 

                            2Sb2O3 + 3C à 4Sb + 3 CO2

L’antimoni amb una puresa elevada es produeix per refinat electrolitic.

En els processos de refinament de minerals de coure i plom, s’obtenen com a subproducte important quantitats d’antimoni.

Usos

S’utilitza en semiconductors per a fer detectors d’infrarojos, diodes i en aliatges (amb percentatges que van del 1% al 20%), en especial de plom el qual és més dur i més resistent mecànicament que el plom pur.

Quasi la meitat de tot l’antimoni produït es consumeix en acumuladors, revestiments de cables, coixinets antifricció i diverses classes de metalls de consum.

Els seus compostos s’utilitzen per a fluoració (SbF3), cloració (SbCl5) i com a retardant de la flama en plàstics (Sb2O3). Un doble tartrat d’antimoni i potassi. S’utilitza en medicina. El sulfur d’antimoni vermell s’usa en equips de seguretat i en el vulcanitzat de cautxú. Una barreja d’òxid i sulfur d’antimoni s’utilitza com a pigment groc per a vidre i ceràmica. El triclorur d’antimoni s’utilitza com a càustic en medicina i com a mordent en tintoreria.

L’isòtop radioactiu Sb-124 s’usa com a traçador en els oleoductes.

Toxicitat

Tots els compostos d’antimoni són altament tòxics, provoquen danys severs en el fetge i també poden produir malalties pulmonars, problemes de cor, diarrea, vòmits i úlceres estomacals.

És un irritant sever. Exposicions a quantitats relativament altes d’antimoni (9 mg/m3 d’aire) durant un llarg període de temps pot provocar irritació dels ulls, pell i pulmons.