Antimoni
L'antimoni és l'element químic de símbol Sb i nombre atòmic 51. Se situa en el grup 15 de la taula periòdica dels elements. El seu símbol prové del llatí stibium. L'antimoni i molts dels seus compostos són tòxics.
Antimoni | |||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
51Sb
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
Aspecte | |||||||||||||||||||||||||
Gris platejat brillant![]() ![]() Línies espectrals de l'antimoni | |||||||||||||||||||||||||
Propietats generals | |||||||||||||||||||||||||
Nom, símbol, nombre | Antimoni, Sb, 51 | ||||||||||||||||||||||||
Categoria d'elements | Metal·loides | ||||||||||||||||||||||||
Grup, període, bloc | 15, 5, p | ||||||||||||||||||||||||
Pes atòmic estàndard | 121,760(1) | ||||||||||||||||||||||||
Configuració electrònica | [Kr] 4d10 5s2 5p3 2, 8, 18, 18, 5 ![]() | ||||||||||||||||||||||||
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 | |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
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 ![]() | ||||||||||||||||||||||||
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 | |||||||||||||||||||||||||
|
Aquest 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.
HistòriaModifica
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 obtencióModifica
Les estimacions sobre l'abundància d'antimoni en l'escorça terrestre van des de 0,2 a 0,5 ppm. 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.
Característiques principalsModifica
L'antimoni en la seva forma elemental és un sòlid cristal·lí, fusible, trencadís, blanc argentat 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.
L'antimoni és calcòfil, i està present juntament amb sofre i altres metalls com el plom, el coure i l'argent.
CompostosModifica
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, anomenat estibà (antigament anomenat estibina), però és poc estable i es descompon amb molta facilitat. Es coneix el triòxid d'antimoni, Sb₂O₃ i el pentaòxid, Sb₂O₅.
AplicacionsModifica
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:
- bateries i acumuladors
- tipus d'impremta
- recobriment de cables
- coixinets i rodaments
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 es fa servir principalment com retardant de flama en tèxtils, joguets o cobertes de seients.
ReferènciesModifica
- ↑ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, a Handbook of Chemistry and Physics, 81a edició, CRC press (en anglès)
- ↑ Hiorns, Arthur Horseman. Practical metallurgy and assaying: a text-book for the use of teachers, students, and assayers. Macmillan, 1906.
Vegeu tambéModifica
Enllaços externsModifica
- Los Alamos National Laboratory - Antimoni (anglès)
- webelements.com - Antimoni (anglès)
- environmentalchemistry.com - Antimoni (anglès)
- Etimologia i multidiccionari - Antimoni (anglès)