Antimonio

Símbolo: Sb
Clasificación: Elementos nitrogenoides Grupo 15 Metaloide

Número Atómico: 51
Masa Atómica: 121,760
Número de protones/electrones: 51
Número de neutrones (Isótopo 122-Sb): 71
Estructura electrónica: [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p³
Electrones en los niveles de energía: 2, 8, 18, 18, 5
Números de oxidación: -3, +3, +5

Electronegatividad: 2,05
Energía de ionización (kJ.mol^-1): 834
Afinidad electrónica (kJ.mol^-1): 103
Radio atómico (pm): 141
Radio iónico (pm) (carga del ion): 245(-3), 89(+3), 62(+5)

Entalpía de fusión (kJ.mol^-1): 20,9
Entalpía de vaporización (kJ.mol^-1): 67,91

Punto de Fusión (ºC): 630,63
Punto de Ebullición (ºC): 1587
Densidad (kg/m³): 6691 (gris); (20 ºC)
Volumen atómico (cm³/mol): 18,20
Estructura cristalina: Romboédrica
Color: Blanco-Azulado

Propiedades comparadas

Isótopos: Dos isótopos naturales: 121-Sb (57,36%) y 123-Sb (42,64%). Treinta y cinco inestables, cuyos períodos de semidesintegración oscilan entre los 0,44 s (104-Sb) y los 2,7582 años (125-Sb).

Descubierto en: Antigüedad. Como elemento antes del siglo XVII.
Descubierto por: Desconocido
Fuentes: Estibina o estibinita o antimonita (Sb₂S₃), valentinita (Sb₂O₃), cervantina (Sb₂O₄) y kermesita (Sb₂S₂O), allemontita (SbAs).
Usos: La mitad de la producción del elemento se utiliza (aleado) en la industria de semiconductores para la fabricación de detectores de infrarrojos, diodos y dispositivos de efecto Hall(*). Incrementa la dureza y fuerza mecánica del plomo: baterías, aleaciones antifricción, metal de tipos de imprenta, armas pequeñas, balas trazadoras, revestimiento de cables y otros. La otra mitad se emplea para producir compuestos: óxidos, sulfuros, antimoniato de sodio y tricloruro de antimonio, que se usan en la fabricación de compuestos contraincendios, esmaltes cerámicos (vidrios cerámicos), cristales y cerámica.

Curiosidades sobre el elemento: Los compuestos de antimonio se conocen desde la antigüedad, y como metal a comienzos del siglo XVII (1604) y posiblemente antes (en el antiguo Egipto se usaba el sulfuro de antimonio como ungüento, colorete y para ennegrecer las uñas; Plinio (23-79 d. C.) menciona el "stibium"; Constantinos Africanus menciona el "antimonium" en 1050).
No es abundante (2x10^-5% en peso de la corteza), pero se encuentra en más de 100 minerales e incluso nativo. El mineral más frecuente es la estibina (contenido en Sb de alrededor del 72%).
La primera preparación del elemento puro data de 1604.
Se obtiene fundiendo estibina para concentrar el Sb₂S₃ y éste se tuesta a Sb₂O₃ que se reduce con carbón. Se purifica por sublimación o por fusión por zonas. También es un subproducto en los procesos metalúrgicos de cobre y plomo.
Es un elemento de color blanco azulado, brillante, muy quebradizo y puede pulverizarse fácilmente. Es estable frente al aire y el agua a temperatura ambiente. Se disuelve en los ácidos sulfúrico, nítrico y fosfórico concentrados y en caliente y en agua regia. Reacciona muy vigorosamente, incluso a temperatura ambiente, con los halógenos. Forma aleaciones con la mayoría de los metales, dando mayor dureza y resistencia a la corrosión al metal.
Es un pobre conductor de la electricidad (8% de la conductividad del cobre) y del calor.
Expande al solidificar.
Presenta varias formas alotrópicas: la amarilla y negra se transforman en la forma más estable, metálica, cuya red es similar a la del arsénico gris.
Debido a sus propiedades mecánicas no tiene muchas aplicaciones en estado puro. Una gran parte se emplea en la tecnología de semiconductores para la fabricación de detectores infrarrojos, diodos y dispositivos de efecto Hall(*). Para incrementar la dureza y fuerza mecánica del plomo: Baterías, aleaciones antifricción, metal de tipos de imprenta, armas pequeñas, balas trazadoras, revestimiento de cables y otros. La otra mitad del antimonio producido se emplea para obtener compuestos: óxidos, sulfuros, antimoniato de sodio (Na₃SbO₄) (soluble en agua) y tricloruro de antimonio.
Entre sus compuestos destacan:
El SbH₃ (estibina) es gaseosa de olor desagradable y enormemente tóxica. Se origina por acción de los ácidos sobre el elemento.
El Sb₂S₃ empleado en la obtención de Sb, en la preparación de la masa inflamable de las cerillas, de vidrios coloreados, barnices y en pirotecnia.
El SbCl₃ o "manteca de antimonio" se emplea en la obtención de otros compuestos, como catalizador.
Es tóxico (como muchos de sus compuestos), aunque menos que el arsénico. El Sb es un excitante de la piel, mucosas y tracto digestivo.

(*)Efecto Hall: aumento de la resistencia eléctrica en un campo magnético.
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