- Història del seu descobriment
- Abans de Crist
- Introducció de el terme
- obtenció
- Estructura de l'antimoni
- alotropía
- propietats
- pes atòmic
- nombre atòmic
- configuració electrònica
- Estats d'oxidació
- Descripció física
- Punt de fusió
- Punt d'ebullició
- densitat
- Calor de fusió
- Calor de vaporització
- Capacitat calòrica molar
- electronegativitat
- ràdio atòmic
- duresa
- estabilitat
- isòtops
- Conductivitat elèctrica i tèrmica
- reactivitat química
- usos
- aliatges
- Retardant de foc
- Camp de l'electrònica
- Medicina i veterinària
- Pigments i pintures
- altres usos
- Riscos
- referències
L' antimoni és un metal·loide lluent, platejat, i amb certa tonalitat blavosa. El seu sòlid es caracteritza a més per ser molt trencadís i de textura escamosa. Pertany a el grup 15 de la taula periòdica, encapçalat pel nitrogen. Després de l'bismut (i de l'moscovium), és l'element més pesat de el grup.
Es representa mitjançant el símbol químic Sb. En la naturalesa es troba principalment en menes de minerals de estibita i ullmannita, les fórmules químiques són Sb 2 S 3 i NiSbS, respectivament. La seva alta tendència a formar sulfurs en lloc d'òxids es deu al fet que és químicament tou.
Antimoni cristal·lí. Font: Best Sci-Fatcs
D'altra banda, l'antimoni també és tou físicament, presentant una duresa de 3 en l'escala de Mohs. És estable a temperatura ambient i no reacciona amb l'oxigen de l'aire. Però quan s'escalfa en presència d'oxigen, forma el triòxid d'antimoni, Sb 2 O 3.
Així mateix, és resistent a l'acció dels àcids febles; però en calent és atacat pels àcids nítric i clorhídric.
L'antimoni té nombroses aplicacions, entre elles és emprat en aliatges amb el plom i l'estany, en la fabricació de bateries per a vehicles, materials de baixa fricció, etc.
Aquest metal·loide té la rara propietat d'augmentar de volum quan es solidifica, permetent que els seus aliatges ocupin totalment l'espai que s'usa per modelar l'instrument que es vol fabricar.
Història del seu descobriment
Abans de Crist
Hi ha evidències que des de l'any 3100 ac, el sulfur d'antimoni era utilitzat com a cosmètic a Egipte. A Mesopotàmia, actual Iraq, es van trobar restes d'un gerro i un altre artefacte que, presumptament, daten entre els anys 3000 i 2200 aC, en els quals es va usar en la seva elaboració antimoni.
Introducció de el terme
El erúdito romà Plini el Vell (23-79 dC) va descriure l'ús de l'antimoni, a el qual va cridar estibio, en l'elaboració de set medicines en el seu Tractat d'Història Natural. A l'alquimista Abu Mussa Jahir Ibn Hayyan (721-815) se li atribueix la introducció de el terme antimoni per nomenar l'element.
Va usar l'etimologia següent: 'anti' com a sinònim de negació, i 'mono' per només. Llavors va voler recalcar que l'antimoni no es trobava sol a la natura. Ja se sap que forma part de minerals sulfurs, a què igual que d'altres elements.
obtenció
El naturista grec Pedanius Diascorides es creu que va obtenir antimoni pur, mitjançant l'escalfament de sulfur d'antimoni en un corrent d'aire. El metal·lúrgic italià Vannocio Biringucio, en el llibre De la Pirotècnia (1540), fa una descripció d'un mètode per aïllar l'antimoni.
El químic alemany Andreas Libavius (1615), mitjançant l'ús d'una barreja fosa de ferro, sulfur d'antimoni, sal i tartrat de potassi, va aconseguir la producció d'un antimoni cristal·lí.
El primer informe detallat sobre l'antimoni va ser realitzat l'any 1707 pel químic francès Nicolas Lemery (1645-1715), en el seu llibre Tractat sobre el Antimoni.
Estructura de l'antimoni
Capes arrugades que componen l'estructura cristal·lina de l'antimoni metàl·lic o platejat. Font: Materialscientist
A la imatge superior es mostra l'estructura de capes arrugades adoptada pels àtoms d'arsènic. No obstant això, l'antimoni grisenc, més conegut com antimoni metàl·lic, també adopta aquesta estructura. Es diu que és "arrugada" perquè hi ha àtoms de Sb que pugen i baixen de l'àmbit compost per la capa.
Aquestes capes, si bé són responsables que els fotons que interaccionen amb ella llueixin brillantors platejades, fent passar a l'antimoni com un metall, la veritat és que les forces que les uneixen són febles; d'aquí a que els aparents fragments metàl·lics de Sb puguin moldre amb facilitat i siguin trencadissos o escamosos.
A més, els àtoms de Sb en les capes arrugades no estan prou a prop per agrupar els seus orbitals atòmics i crear així una banda que permeti la conducció elèctrica.
Veient una esfera grisenca individualment, es podrà veure que posseeix tres enllaços Sb-Sb. Des d'un pla superior, es podria apreciar a l'Sb al centre d'un triangle, amb tres Sb situats en els seus vèrtexs. No obstant això, el triangle no és pla i té dos nivells o pisos.
La reproducció lateral de tals triangles i els seus enllaços estableix capes arrugades, les quals s'alineen per formar cristalls romboèdrics.
alotropía
L'estructura recentment descrita correspon a l'antimoni grisenc, el més estable dels seus quatre al·lòtrops. Els altres tres al·lòtrops (el negre, groc, i l'explosiu) són metastables; és a dir, poden existir sota condicions molt rigoroses.
No hi ha massa informació concernent a les seves estructures. Se sap, però, que l'antimoni negre és amorf, de manera que la seva estructura és desordenada i intricada.
L'antimoni groc és estable per sota dels -90ºC, es comporta com un element no metàl·lic, i pot conjecturar que consisteixi de petits aglomerats tipus Sb 4 (semblants als de l'fòsfor); quan s'escalfa es transforma en el al·lòtrop negre.
I respecte a l'antimoni explosiu, consisteix d'un dipòsit gelatinós format sobre el càtode durant l'electròlisi d'una solució aquosa d'un halur d'antimoni.
A el menor frec o impacte forts, el sòlid tou allibera tanta calor que explota i s'estabilitza a l'reagrupar els seus àtoms en l'estructura cristal·lina romboèdrica de l'antimoni grisós.
propietats
pes atòmic
121,76 g / mol.
nombre atòmic
51.
configuració electrònica
4d 10 5s 2 5p 3.
Estats d'oxidació
-3, -2, -1, +1, +2, +3, +4, +5.
Descripció física
Sòlid platejat lluent, trencadís, de superfície escamosa, amb una tonalitat blavosa. També pot presentar-se com una pols negra.
Punt de fusió
630,63 ºC.
Punt d'ebullició
1.635 ºC.
densitat
-6,697 g / cm 3 a temperatura ambient.
-6,53 g / cm 3 en estat líquid, temperatura igual o major a el punt de fusió.
Calor de fusió
19,79 kJ / mol.
Calor de vaporització
193,43 kJ / mol.
Capacitat calòrica molar
25,23 J / mol.K
electronegativitat
2,05 (escala de Pauling).
ràdio atòmic
140 pm.
duresa
És un element tou, amb una duresa de 3 en l'escala de Mohs i pot ser ratllat pel vidre.
estabilitat
És estable a temperatura ambient, no experimentant oxidació. Igualment és resistent a l'atac dels àcids.
isòtops
Té dos isòtops estables: 121 Sb i 123 Sb. A més, hi ha 35 isòtops radioactius. L'isòtop radioactiu 125 Sb és el de major vida mitjana: 2,75 anys. En general, els isòtops radioactius emeten radiació β + i β -.
Conductivitat elèctrica i tèrmica
L'antimoni és un mal conductor d'la calor i l'electricitat.
reactivitat química
No pot desplaçar a l'hidrogen dels àcids diluïts. Forma complexos iònics amb àcids orgànics i inorgànics. L'antimoni metàl·lic no reacciona amb l'aire, però és ràpidament convertit a òxid en l'aire humit.
Els halògens i els sulfurs s'oxiden fàcilment a l'antimoni, si el procés ocorre a temperatures elevades.
usos
aliatges
L'antimoni s'usa en aliatge amb el plom per a l'elaboració de plaques per a les bateries d'automòbils, millorant la resistència de les plaques, a l'igual que les característiques de les càrregues.
L'aliatge amb plom i estany ha estat usada per millorar les característiques de les soldadures, així com la de les bales traçadores i els detonants de cartutxos. També és usat en els aliatges per al recobriment de cables elèctrics.
L'antimoni és utilitzat en els aliatges antifricció, en l'elaboració de l'peltre i aliatges d'enduriment amb baix contingut d'estany en la fabricació dels òrgans i altres instruments musicals.
Presenta la característica, compartida amb l'aigua, d'augmentar de volum quan es condensa; per la qual cosa l'antimoni present en els aliatges amb el plom i l'estany, plena tots els espais dels motlles, millorant la definició de les estructures elaborades amb aquestes aliatges.
Retardant de foc
El triòxid d'antimoni s'usa per a l'elaboració de compostos ignífugs, sempre en combinació amb retardants de foc halogenats, bromurs i clorurs.
Els retardants de foc poden reaccionar amb àtoms d'oxigen i radicals OH, la qual cosa inhibeix el foc. Aquests ignífugs s'usen en robes per a nens, joguines, aeronaus i en les butaques dels automòbils.
També s'agreguen en les resines de polièster, i en materials compostos de fibres de vidre per a articles usats com a coberta de motors d'avions lleugers.
Els compostos d'antimoni que s'usen com retardants de foc, inclouen: oxiclorur d'antimoni, SbOCl; pentòxid d'antimoni, SBO maig; triclorur d'antimoni, SbCl 3; i triòxid d'antimoni, SBO 3.
Camp de l'electrònica
S'usa en la fabricació de semiconductors, díodes, detectors d'infraroig mitjà, i en l'elaboració de transitores. L'antimoni d'alta puresa, utilitzat en la tecnologia dels semiconductors, és obtingut per la reducció de compostos d'antimoni amb hidrogen.
Medicina i veterinària
Els compostos d'antimoni s'han usat en medicina des de temps ancestrals com emètics i antiprotozoarios. El tartrat potàssic de potassi (emètic tàrtar) va ser usat com antiesquistosómico durant molt de temps; usant-se, a més, com expectorant, diaforético i emètic.
També s'han usat sals d'antimoni en el condicionament de la pell d'animals remugants; com ara la aniomalina, i el tiomalato de liti i antimoni.
El ANTIMONIAT d'MEGLUMINA és un fàrmac usat en el tractament de la leishmaniosi en focus externs d'animals domèstics. Encara que, els beneficis terapèutics van ser escassos.
Pigments i pintures
Els compostos d'antimoni s'utilitzen en l'elaboració de pintures i opacificante en esmalts. També es fan servir en pigments de colors vermelló, groc i ataronjat, els quals són productes de l'oxidació lenta dels sulfurs d'antimoni.
Algunes de les seves sals orgàniques (tartrats), són utilitzades en la indústria tèxtil per ajudar a l'enllaç de certs colorants.
El sulfur d'antimoni va ser utilitzat en l'antic Egipte com a cosmètic en l'enfosquiment dels ulls.
altres usos
Algunes sals d'antimoni són utilitzades com a agents de recobriment per eliminar les bombolles microscòpiques que es formen en les pantalles de televisió. Els ions d'antimoni interactuen amb l'oxigen, eliminant la seva tendència a formar bombolles.
El sulfur d'antimoni (III), s'usa en els caps d'alguns llumins de seguretat. També s'empra el sulfur d'antimoni en l'estabilització de el coeficient de fricció dels materials emprats en les pastilles de fre per a automòbils.
L'isòtop 124 Sb, conjuntament amb el beril·li, s'usa com a font de neutrons, amb una mitjana energètic de 24 keV. A més, l'antimoni és utilitzat com a catalitzador en la producció de plàstics.
Riscos
És un element trencadís, pel que pot produir-se durant la seva manipulació una pols contaminant de l'ambient. En els treballadors exposats a la pols d'antimoni, s'ha pogut observar dermatitis, renitis, inflamació de les vies respiratòries altes i conjuntivitis.
S'ha descrit pneumoconiosi, de vegades combinada amb canvis pulmonars obstructius, després exposicions prolongades.
El triòxid d'antimoni pot provocar danys en el funcionament cardíac que poden ser mortals.
En persones exposades a aquest element s'ha observat la presència d'infeccions cutànies pustulares, de caràcter transitori.
La ingesta contínua de dosis baixes d'aquest metall pot causar diarrea vòmits i úlceres estomacals. Així mateix, la concentració màxima tolerable en l'aire és de 0,5 mg / m 3.
referències
- Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgànica. (Quarta edició). Mc Graw Hill.
- Manny. (11 de març de 2009). Yellow Antimony and Explosive Antimony. Recuperat de: antimonyproperties.blogspot.com
- Prof. Ernst Cohen i JC Van Den Bosch. (1914). The Allotropy of Antimony. Proceedings Royal Acad. Amsterdam. Vol. XVII.
- Wikipedia. (2019). Antimony. Recuperat de: en.wikipedia.org
- Advameg, Inc (2019). Antimony. Recuperat de: chemistryexplained.com
- Sabre Mc'Oneal. (15 de setembre del 2018). Chemistry: properties and application of Sb-Antimony. Recuperat de: medium.com