Antimonio

Antimonio
←  Lata | telurio  →
51 Como ↑ Sb ↓ Bi 51 segundos
Apariencia de una sustancia simple.
muestra de antimonio
Propiedades del átomo
Nombre, símbolo, número	Antimonio / Estibio (Sb), 51
Grupo , período , bloque	15 (obsoleto 5), 5, elemento p
Masa atómica ( masa molar )	121,760(1) [1]  a. m.e.  ( g / mol )
Configuración electrónica	[Kr] 4d 10 5s 2 5p 3
Radio del átomo	159 horas
Propiedades químicas
radio covalente	140  horas
Radio de iones	(+5e)62 (−3e)245  horas
Electronegatividad	2,05 [2] (escala de Pauling)
Potencial de electrodo	0
Estados de oxidación	-3, +3, +5
Energía de ionización (primer electrón)	833,3 (8,64)  kJ / mol  ( eV )
Propiedades termodinámicas de una sustancia simple.
Densidad (en n.a. )	6,691 g/cm³
Temperatura de fusión	903.9K _
Temperatura de ebullición	1908 K
Oud. calor de fusión	20,08 kJ/mol
Oud. calor de evaporacion	195,2 kJ/mol
Capacidad calorífica molar	25,2 [3]  J/(K mol)
Volumen molar	18,4  cm³ / mol
La red cristalina de una sustancia simple.
Estructura de celosía	trigonal
Parámetros de celosía	un hexadecimal = 4,307; c hexadecimal = 11,27 [4]
relación c / a	2.62
Debye temperatura	200K  _
Otras características
Conductividad térmica	(300 K) 24,43 W/(m·K)
número CAS	7440-36-0

Antimonio ( símbolo químico  - Sb , del lat.  Stibium ) - un elemento químico del grupo 15 (según la clasificación obsoleta - el subgrupo principal del quinto grupo, VA) del quinto período del sistema periódico de elementos químicos de D. I. Mendeleiev ; tiene número atómico 51.

La sustancia simple antimonio  es un semimetal de color blanco plateado con un tinte azulado, estructura de grano grueso. Hay cuatro modificaciones alotrópicas metálicas del antimonio que existen a diferentes presiones, y tres modificaciones amorfas (antimonio explosivo, negro y amarillo) [3] .

Origen de la palabra

La palabra rusa "antimonio" proviene del turco y el tártaro de Crimea sürmä [5] ; designó el polvo de brillo de plomo PbS, que también servía para ennegrecer las cejas.

Historia

El antimonio se conoce desde la antigüedad. En los países de Oriente, se utilizó alrededor del año 3000 a. mi. para hacer vasijas. En el antiguo Egipto ya en el siglo XIX. antes de Cristo mi. El polvo de antimonio (Sb 2 S 3 natural ) llamado mesten o tallo se usaba para ennegrecer las cejas. En la Antigua Grecia se conocía como στίμμι y στίβι , de ahí el lat.  estibio [6] . Sobre los siglos XII-XIV. norte. mi. apareció el nombre antimonio . Una descripción detallada de las propiedades y métodos para obtener antimonio y sus compuestos fue dada por primera vez por el alquimista Vasily Valentin (Alemania) en 1604. En 1789, A. Lavoisier incluyó el antimonio en la lista de elementos químicos bajo el nombre de antimoine [7] (antimonio en inglés moderno , antimonio en español e italiano , antimonio en alemán ).

Estar en la naturaleza

Antimonio Clark - 500 mg / t. Su contenido en rocas volcánicas es generalmente menor que en sedimentarias. De las rocas sedimentarias, las concentraciones más altas de antimonio se observan en lutitas arcillosas (1,2 g/t), bauxitas y fosforitas (2 g/t) y las más bajas en calizas y areniscas (0,3 g/t). En las cenizas de carbón se encuentran cantidades elevadas de antimonio. El antimonio, por un lado, en compuestos naturales tiene las propiedades de un metal y es un elemento calcófilo típico , formando antimonita . Por otro lado, tiene las propiedades de un metaloide, manifestadas en la formación de diversas sulfosales: bournonita, boulangerita, tetraedrita, jamsonita, pirargirita, etc. Con metales como el cobre , el arsénico y el paladio , el antimonio puede dar compuestos intermetálicos. El radio iónico del antimonio Sb 3+ es el más cercano a los radios iónicos del arsénico y el bismuto , por lo que existe una sustitución isomórfica de antimonio y arsénico en fahlore y geocronita Pb 5 (Sb, As) 2 S 8 y antimonio y bismuto en cobelita Pb 6 FeBi 4 Sb 2 S 16 y otros El antimonio en pequeñas cantidades (gramos, decenas, raramente cientos de g/t) se encuentra en galena, esfalerita , bismutina, rejalgar y otros sulfuros . La volatilidad del antimonio en varios de sus compuestos es relativamente baja. Los haluros de antimonio SbCl 3 tienen la mayor volatilidad . En condiciones supergénicas (en las capas cercanas a la superficie y en la superficie), la antimonita se oxida aproximadamente según el siguiente esquema: Sb 2 S 3 + 6O 2 = Sb 2 (SO 4 ) 3 . El sulfato de óxido de antimonio resultante es muy inestable y se hidroliza rápidamente, convirtiéndose en ocre de antimonio - aparador Sb 2 O 4 , stibioconita Sb 2 O 4 • nH 2 O , valentinita Sb 2 O 3 , etc. La solubilidad en agua es bastante baja (1,3 mg / l), pero aumenta significativamente en soluciones de metales alcalinos y sulfurosos con la formación de tioácidos del tipo Na 3 SbS 3 . El contenido en agua de mar es de 0,5 µg/l [8] . La antimonita Sb 2 S 3 (71,7% Sb) tiene la principal importancia industrial . Las sulfosales tetraedrita Cu 12 Sb 4 S 13 , bournonita PbCuSbS 3 , boulangerita Pb 5 Sb 4 S 11 y jamsonita Pb 4 FeSb 6 S 14 son de escasa importancia.

Grupos genéticos y tipos industriales de yacimientos

En vetas hidrotermales de baja y media temperatura con minerales de plata, cobalto y níquel, también en minerales sulfurados de composición compleja.

Depósitos

Se conocen depósitos de antimonio en Sudáfrica , Argelia , Azerbaiyán , Tayikistán , Bulgaria , Rusia , Finlandia , Kazajstán , Serbia , China , Kirguistán [9] [10] .

Producción

Según la empresa de investigación Roskill, en 2010, el 76,75% de la producción primaria mundial de antimonio estaba en China (120.462 toneladas, entre producción oficial y no oficial), el segundo lugar en cuanto a producción lo ocupaba Rusia (4,14%; 6500 toneladas). ), el tercero - Myanmar (3,76%; 5897 toneladas). Otros productores importantes incluyen Canadá (3,61%; 5660 t), Tayikistán (3,42%; 5370 t) y Bolivia (3,17%; 4980 t). En total, se produjeron 196.484 toneladas de antimonio en el mundo en 2010 (de las cuales la producción secundaria fue de 39.540 toneladas) [11] .

En 2010, la producción oficial de antimonio en China disminuyó en comparación con 2006-2009 y es poco probable que aumente en un futuro próximo, según un informe de Roskill [11] .

En Rusia, el mayor productor de antimonio es el holding GeoProMining (6500 toneladas en 2010), que se dedica a la extracción y procesamiento de antimonio en sus complejos de producción Sarylakh-Antimonio y Zvezda en la República de Sakha (Yakutia) [12] .

Reservas

Según las estadísticas del USGS :

Isótopos

El antimonio natural es una mezcla de dos isótopos : 121 Sb ( abundancia isotópica 57,36%) y 123 Sb (42,64%). El único radionucleido de vida larga es el 125 Sb con una vida media de 2,76 años; todos los demás isótopos e isómeros de antimonio tienen una vida media que no supera los dos meses.

Energía umbral para reacciones con liberación de neutrones (primero):

• 121 Sb - 9,248 MeV,
• 123 Sb - 8,977 MeV,
• 125 Sb - 8.730 MeV.

Propiedades físicas

La configuración electrónica completa del átomo de antimonio es: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 3

El antimonio en estado libre forma cristales de color blanco plateado con brillo metálico, densidad - 6,68 g / cm³. Parecido a un metal en apariencia, el antimonio cristalino es más frágil y menos conductivo térmica y eléctricamente.[ aclarar ] [14] . A diferencia de la mayoría de los otros metales, se expande al solidificarse [15] .

La mezcla de antimonio reduce los puntos de fusión y cristalización del plomo, y la propia aleación se expande un poco en volumen durante el endurecimiento. En comparación con sus homólogos en el grupo: arsénico y bismuto, que también se caracterizan por la presencia de propiedades tanto metálicas como no metálicas, las propiedades metálicas del antimonio prevalecen ligeramente sobre las no metálicas, en el arsénico las propiedades de un metal, en bismuto - opuestas a las propiedades de un no metal - se expresan débilmente.

Propiedades químicas

Forma compuestos intermetálicos con muchos metales  : antimoniuros . Estados básicos de valencia en compuestos: III y V.

Los ácidos oxidantes concentrados interactúan activamente con el antimonio.

• El ácido sulfúrico convierte el antimonio en sulfato de antimonio (III) con la liberación de dióxido de azufre:

• El ácido nítrico convierte el antimonio en ácido de antimonio (fórmula condicional ):

El antimonio es soluble en agua regia :

El antimonio reacciona fácilmente con los halógenos:

• con yodo en atmósfera inerte con ligero calentamiento:

• reacciona con el cloro de diferentes formas, dependiendo de la temperatura:

Conseguir

El principal método para obtener antimonio es el tostado de minerales sulfurados, seguido de la reducción del óxido con carbón [16] :

Aplicación

El antimonio se utiliza cada vez más en la industria de los semiconductores en la producción de diodos, detectores de infrarrojos, dispositivos de efecto Hall . Es un componente de las aleaciones de plomo, aumentando su dureza y resistencia mecánica. El alcance incluye:

• baterías;
• aleaciones antifricción;
• aleaciones de impresión;
• armas pequeñas y balas trazadoras;
• fundas de cables;
• partidos;
• fármacos, fármacos antiprotozoarios;
• soldadura - algunas soldaduras sin plomo contienen 5% Sb;
• uso en imprentas de linotipia.

Junto con el estaño y el cobre, el antimonio forma una aleación de metal: babbit , que tiene propiedades antifricción y se usa en cojinetes lisos. Sb también se agrega a los metales destinados a fundiciones delgadas.

Los compuestos de antimonio en forma de óxidos, sulfuros, antimonato de sodio y tricloruro de antimonio se utilizan en la producción de compuestos refractarios, esmaltes cerámicos, vidrios, pinturas y productos cerámicos. El trióxido de antimonio es el más importante de los compuestos de antimonio y se utiliza principalmente en composiciones retardantes de llama. El sulfuro de antimonio es uno de los ingredientes de las cabezas de los fósforos.

El sulfuro natural de antimonio, estibina, se usaba en tiempos bíblicos en medicina y cosmética. Stibnite todavía se usa en algunos países en desarrollo como medicamento.

Los compuestos de antimonio como el antimoniato de meglumina (glucantim) y el estibogluconato de sodio (pentostam) se utilizan en el tratamiento de la leishmaniasis .

Electrónica

Incluido en algunas soldaduras . También se puede utilizar como dopante para semiconductores (donador de electrones para silicio y germanio).

Materiales termoeléctricos

El telururo de antimonio se utiliza como componente de aleaciones termoeléctricas (termo-EMF 150-220 μV/K) con telururo de bismuto.

Función biológica y efectos sobre el organismo

El antimonio es tóxico . Se refiere a los oligoelementos . Su contenido en el cuerpo humano es del 10-6  % en peso. Presente constantemente en los organismos vivos, el papel fisiológico y bioquímico no ha sido aclarado completamente . El antimonio exhibe un efecto irritante y acumulativo. Se acumula en la glándula tiroides , inhibe su función y provoca bocio endémico . Sin embargo, al ingresar al tracto gastrointestinal , los compuestos de antimonio no causan envenenamiento, ya que las sales de Sb (III) se hidrolizan allí con la formación de productos poco solubles. Al mismo tiempo, los compuestos de antimonio (III) son más tóxicos que el antimonio (V). El polvo y los vapores de Sb causan hemorragias nasales, " fiebre de fundición " por antimonio , neumoesclerosis , afectan la piel y alteran las funciones sexuales. El umbral de percepción del sabor en agua es de 0,5 mg/l. La dosis letal para un adulto es de 100 mg, para niños: 49 mg. Para aerosoles de antimonio MPC en el aire del área de trabajo es 0,5 mg/m³, en el aire atmosférico 0,01 mg/m³. MPC en suelo 4,5 mg/kg. En el agua potable, el antimonio pertenece a la 2ª clase de peligro , tiene un CMP de 0,005 mg/l [17] , establecido según el signo límite sanitario-toxicológico de nocividad . En aguas naturales, el contenido estándar es de 0,05 mg/l. En las aguas residuales industriales vertidas a instalaciones de tratamiento con biofiltros, el contenido de antimonio no debe superar los 0,2 mg/l [18] .

Notas

1. ↑ Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg , Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Pesos atómicos de los elementos 2011 (Informe Técnico IUPAC  )  // Química Pura y Aplicada . - 2013. - Vol. 85 , núm. 5 . - P. 1047-1078 . -doi : 10.1351 / PAC-REP-13-03-02 .
2. ↑ Antimonio : electronegatividades  . Elementos web. Consultado: 15 de julio de 2010.
3. ↑ 1 2 Editorial: Zefirov N. S. (editor en jefe). Enciclopedia química: en 5 volúmenes - Moscú: Enciclopedia soviética, 1995. - T. 4. - S. 475. - 639 p. — 20.000 copias.  - ISBN 5-85270-039-8.
4. ↑ WebElements Tabla periódica de los elementos | antimonio | estructuras cristalinas
5. ↑ Vasmer M. Diccionario etimológico de la lengua rusa . - Progreso. - M. , 1964-1973. - T. 3. - S. 809.
6. ↑ Walde A., Hofmann JB Lateinisches etymologisches Wörterbuch. - Heidelberg: Universitätsbuchhandlung de Carl Winter, 1938. - S. 591.
7. ↑ Lavoisier, Antoine. Traité Élémentaire de Chimie, présenté dans un ordre nouveau, et d'après des découvertes modernes  (francés) . - París: Cuchet, Libraire, 1789. - S. 192.
8. ↑ JP Riley y Skirrow G. Oceanografía química VI, 1965
9. ↑ Depósito de antimonio
10. ↑ Categoría: Depósitos de antimonio - wiki.web.ru
11. ↑ 1 2 Estudio del mercado de antimonio por Roskill Consulting Group (enlace inaccesible) . Consultado el 9 de abril de 2012. Archivado desde el original el 18 de octubre de 2012. (indefinido) 
12. ↑ GeoProMining: Sarylakh-Surma, Zvezda (enlace no disponible) . Consultado el 9 de abril de 2012. Archivado desde el original el 1 de mayo de 2012. (indefinido) 
13. ↑ Manual de usos, producción y precios del antimonio (enlace no disponible) . Consultado el 9 de abril de 2012. Archivado desde el original el 25 de octubre de 2012. (indefinido) 
14. ↑ Glinka N. L. "Química general", - L. Química, 1983
15. ↑ Antimonio // Diccionario enciclopédico de un joven químico. 2ª ed. / Comp. V. A. Kritsman, V. V. Stanzo. - M. : Pedagogía , 1990. - S. 235 . — ISBN 5-7155-0292-6 .
16. ↑ Química inorgánica: en 3 volúmenes. / ed. Yu. D. Tretiakova. Vol. 2: Química de elementos intransitivos: un libro de texto para estudiantes. instituciones de mayor prof. educación / A. A. Drozdov, V. P. Zlomanov, G. N. Mazo, F. M. Spiridonov - 2ª ed., revisada. - M .: Centro Editorial "Academia", 2011. - 368 p.
17. ↑ GN 2.1.5.1315-03 MPC de sustancias químicas en el agua de cuerpos de agua para uso doméstico y potable
18. ↑ Alekseev AI y otros "Criterios para la calidad de los sistemas de agua", - San Petersburgo. KHIMIZDAT, 2002

Enlaces

• Antimonio en Webelements
• Antimonio en la Biblioteca Popular de Elementos Químicos
• Sennajoki (Finlandia) - un depósito único de antimonio nativo

diccionarios y enciclopedias	Gran danés Gran catalán gran noruego gran ruso Brockhaus y Efron Brockhaus y Efron Pequeño Brockhaus y Efron Británica (11) Britannica (en línea) Pauly Wissowa Treccani universalis
En catálogos bibliográficos BNF : 120163060 TIERRA : 4002299-7 J9U : 987007295566205171 LCCN : sh85005702 NDL : 00560276 NKC : ph579360