Antimoni

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Antimoni
51Sb
estanyantimonitel·luri
As

Sb

Bi
Aspecte
Gris platejat brillant
Propietats generals
Nom, símbol, nombre Antimoni, Sb, 51
Categoria d'elements Metal·loides
Grup, període, bloc 155, p
Pes atòmic estàndard 121,760(1)
Configuració electrònica [Kr] 4d10 5s2 5p3
2, 8, 18, 18, 5
Configuració electrònica de Antimoni
Propietats físiques
Fase Sòlid
Densitat
(prop de la t. a.)
6,697 g·cm−3
Densitat del
líquid en el p. f.
6,53 g·cm−3
Punt de fusió 903,78 K, 630,63 °C
Punt d'ebullició 1.860 K, 1.587 °C
Entalpia de fusió 19,79 kJ·mol−1
Entalpia de vaporització 193,43 kJ·mol−1
Capacitat calorífica molar 25,23 J·mol−1·K−1
Pressió de vapor
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
a T (K) 807 876 1.011 1.219 1.491 1.858
Propietats atòmiques
Estats d'oxidació 5, 3, -3
Electronegativitat 2,05 (escala de Pauling)
Energies d'ionització
(més)
1a: 834 kJ·mol−1
2a: 1.594,9 kJ·mol−1
3a: 2.440 kJ·mol−1
Radi atòmic 140 pm
Radi covalent 139±5 pm
Radi de Van der Waals 206 pm
Miscel·lània
Estructura cristal·lina Trigonal simple
Antimoni té una estructura cristal·lina trigonal simple
Ordenació magnètica Diamagnètic[1]
Resistivitat elèctrica (20 °C) 417 nΩ·m
Conductivitat tèrmica 24,4 W·m−1·K−1
Dilatació tèrmica (25 °C) 11 µm·m−1·K−1
Velocitat del so (barra prima) (20 °C) 3.420 m·s−1
Mòdul d'elasticitat 55 GPa
Mòdul de cisallament 20 GPa
Mòdul de compressibilitat 42 GPa
Duresa de Mohs 3,0
Duresa de Brinell 294 MPa
Nombre CAS 7440-36-0
Isòtops més estables
Article principal: Isòtops de l'antimoni
Iso AN Semivida MD ED (MeV) PD
121Sb 57,36% 121Sb és estable amb 70 neutrons
123Sb 42,64% 123Sb és estable amb 72 neutrons
125Sb sin 2,7582 a β 0,767 125Te

L'antimoni és un element químic de nombre atòmic 51 situat en el grup 15 de la taula periòdica dels elements. El seu símbol és Sb, i prové del llatí stibium. L'antimoni i molts dels seus compostos són tòxics.

Este element semimetàlic té quatre formes al·lotròpiques. La seva forma estable és un metall blanc blavós. L'antimoni negre i el groc són formes no metàl·liques inestables. Principalment s'empra en aliatges metàl·lics i alguns dels seus compostos per a donar resistència contra el foc, en pintures, ceràmiques, esmalts, vulcanització del cautxú i focs d'artifici.

Característiques principals[modifica | modifica el codi]

L'antimoni en la seva forma elemental és un sòlid cristal·lí, fusible, trencadís, blanc platejat que presenta una conductivitat elèctrica i tèrmica baixa i s'evapora a baixes temperatures. Aquest element semimetàl·lic s'assembla als metalls en el seu aspecte i propietats físiques, però no es comporta químicament com un metall. També pot ser atacat per àcids oxidants i halogens.

Les estimacions sobre l'abundància d'antimoni en l'escorça terrestre van des de 0,2 a 0,5 ppm. L'antimoni és calcòfil, trobant-se present juntament amb sofre i altres metalls com el plom, el coure i la plata.

Aplicacions[modifica | modifica el codi]

L'antimoni té una creixent importància en la indústria de semiconductors en la producció de díodes, detectors infraroigs i dispositius d'efecte Hall.

Usat com aliant, aquest semimetall incrementa molt la duresa i força mecànica del plom. També s'empra en distints aliatges com peltre, metall antifricció (aliat amb estany), metall anglès (format per zinc i antimoni), etc.

Algunes aplicacions més específiques:

Compostos d'antimoni en forma d'òxids, sulfurs, antimoniats i halogenurs d'antimoni s'empren en la fabricació de materials resistents al foc, esmalts, vidres, pintures i ceràmiques. El triòxid d'antimoni és el més important i s'usa principalment com retardant de flama. Aquestes aplicacions com retardants de flama comprenen distints mercats com a roba, joguets, o cobertes de seients.

Història[modifica | modifica el codi]

Símbol usat pels alquímistes per l'antimoni

L'antimoni era conegut pels xinesos i babilonis cap al 3000 a. de C. El sulfur d'antimoni va ser emprat com a cosmètic i amb objectius medicinals.

La relació entre el nom actual de l'antimoni i el seu símbol és complexa; el nom copte de la pols cosmètica de sulfur d'antimoni va ser pres pel grec, i d'aquest va passar al llatí, resultant el nom stibium. El químic Jöns Jacob Berzelius va usar una abreviatura d'aquest nom en els seus escrits i es va convertir en el símbol comunament emprat Sb.

L'antimoni és àmpliament tractat per l'alquímia. Hi ha escrits sobre aquest element de Georg Bauer (Georgios Agrícola), i Basilius Valentinus és l'autor d'El carro triomfal de l'antimoni, un tractat sobre l'element.

Abundància i obtenció[modifica | modifica el codi]

Antimoni en estat natural

L'antimoni es troba en la naturalesa en nombrosos minerals, encara que és un element poc abundant. Encara que és possible trobar-lo lliure, normalment està en forma de sulfurs; la principal mena d'antimoni és l'antimonita (també anomenada estibinita), Sb2S3.

Per mitjà de la torrada del sulfur d'antimoni s'obté òxid d'antimoni (III), Sb2O3, que es pot reduir amb carbó de coc per a l'obtenció d'antimoni.[2]

2Sb2O3 + 3C → 4Sb + 3CO2

També es pot obtindre per reducció directa del sulfur, per exemple amb ferralla de ferro:

Sb2S3 + 3Fe → 2Sb + 3fes

Altres minerals d'antimoni són la quermesita (Sb2S2O2), l'Estibarseni (AsSb), etc...

Compostos[modifica | modifica el codi]

Els seus estats d'oxidació més comuns són el 3 i el 5. Es coneixen tots els seus trihalogenurs, SbX3, i el pentafluorur i pentaclorur, SbX5. El trifluorur s'empra com fluorant. El pentafluorur junt amb HSO3F forma un sistema SbF5-FSO3H amb propietats de superàcid. Amb aquests halogenurs es poden preparar distints complexos. Es coneix l'hidrur SbH3 (estibina), però és poc estable i es descompon amb molta facilitat. Es coneix el triòxid d'antimoni, Sb2O3 i el pentòxid, Sb2O5.

Articles relacionats[modifica | modifica el codi]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, a Handbook of Chemistry and Physics, 81a edició, CRC press (en anglès)
  2. Hiorns, Arthur Horseman. Practical metallurgy and assaying: a text-book for the use of teachers, students, and assayers. Macmillan, 1906. 

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]