Antimonio

Antimonio (Sb), un elemento metálico perteneciente al grupo del nitrógeno (Grupo 15[Va] de la tabla periódica). El antimonio existe en muchas formas alotrópicas (condiciones físicamente distintas que resultan de diferentes arreglos de los mismos átomos en moléculas o cristales).

El antimonio es un sólido lustroso, plateado, blanco azulado que es muy frágil y tiene una textura escamosa. Se presenta principalmente como estibina mineral de sulfuro gris (Sb2S3).

Propiedades de los elementos

  • Número atómico: 51
  • Peso atómico: 121,75
  • Punto de fusión: 630,5 °C (1.166,9 °F)
  • Punto de ebullición: 1.380 °C (2.516 °F)
  • Densidad: 6.691 g/cm3 a 20 °C (68 °F)
  • Estados de oxidación: -3, +3, +5

Historia

Los antiguos estaban familiarizados con el antimonio como metal y en su forma de sulfuro. Los fragmentos de un jarrón caldeo hecho de antimonio se han estimado que datan de alrededor del año 4000 a.C.

El Antiguo Testamento habla de la Reina Jezabel usando el sulfuro natural de antimonio para embellecer sus ojos. Plinio, durante el siglo I d.C., escribió sobre siete remedios medicinales diferentes que utilizaban estibio o sulfuro de antimonio. Los primeros escritos de Dioscórides, que datan más o menos de la misma época, mencionan el antimonio metálico.antimonio elemento

Los registros del siglo XV muestran el uso de la sustancia en aleaciones para tipos, campanas y espejos. En 1615 Andreas Libavius, un médico alemán, describió la preparación de antimonio metálico mediante la reducción directa del sulfuro con hierro; y un libro de química posterior de Lémery, publicado en 1675, también describe métodos de preparación del elemento.

En el mismo siglo, un libro que resumía el conocimiento disponible sobre el antimonio y sus compuestos fue escrito supuestamente por una albahaca Valentín, supuestamente un monje benedictino del siglo XV, cuyo nombre aparece en escritos químicos a lo largo de dos siglos. El nombre antimonio parece derivarse del latín antimonio, en una traducción de una obra del alquimista Geber, pero su origen real es incierto.

Producción comercial y usos

El estibnito de alto grado o enriquecido reacciona directamente con la chatarra en estado fundido, liberando el metal antimonio. El metal también puede obtenerse mediante la conversión de estibina en óxido, seguida de una reducción con carbono.

Las soluciones de sulfuro de sodio son agentes lixiviantes eficaces para la concentración de estibina de los minerales. La electrólisis de estas soluciones produce antimonio. Después de una mayor purificación del antimonio crudo, el metal, llamado regulus, se funde en tortas.

Aproximadamente la mitad de este antimonio se utiliza metalúrgicamente, principalmente en aleaciones. Debido a que algunas aleaciones de antimonio se expanden al solidificarse (una rara característica que comparten con el agua), son particularmente valiosas como piezas fundidas y tipo de metal; la expansión de la aleación fuerza al metal a llenar las pequeñas grietas de los moldes de fundición.

Además, la presencia de antimonio en el tipo de metal, que también incluye plomo y pequeñas cantidades de estaño, aumenta la dureza del tipo y le da una definición nítida. Incluso cuando se agrega en cantidades menores, el antimonio imparte fuerza y dureza a otros metales, particularmente al plomo, con el cual forma aleaciones que se utilizan en placas de baterías de almacenamiento de automóviles, en balas, en cubiertas de cables y en equipos químicos tales como tanques, tuberías y bombas.

Combinado con el estaño y el plomo, el antimonio forma aleaciones antifricción llamadas metales babbitt que se utilizan como componentes de los rodamientos de las máquinas. Con el estaño, el antimonio forma aleaciones como el metal britannia y el estaño, que se utilizan como utensilios.antimonio

El antimonio también se utiliza como aleación en la soldadura. El antimonio altamente purificado se utiliza en la tecnología de semiconductores para preparar los compuestos intermetálicos indio, aluminio y antimonio galio para diodos y detectores infrarrojos.

Los compuestos de antimonio (especialmente el trióxido) son ampliamente utilizados como retardantes de llama en pinturas, plásticos, caucho y textiles. Varios otros compuestos de antimonio se utilizan como pigmentos de pintura; el tártaro emético (una sal orgánica de antimonio) se utiliza en la industria textil para ayudar a unir ciertos tintes a las telas y en la medicina como expectorante y náusea.

Propiedades y reacciones

La forma más estable de antimonio elemental es un sólido quebradizo y plateado de alto brillo metálico. La deposición electrolítica de antimonio bajo ciertas condiciones produce una forma inestable y amorfa llamada «antimonio explosivo», porque, al doblarse o rayarse, cambiará de manera ligeramente explosiva a una forma metálica más estable.

También hay una forma amorfa de antimonio negro que resulta del enfriamiento repentino del vapor, y una forma amarilla producida por la oxidación a baja temperatura de la estibina, SbH3, con aire o cloro. El antimonio metálico no se ve afectado por el aire o la humedad en condiciones normales, pero se convierte gradualmente en óxido si el aire está húmedo.

El antimonio puede ser oxidado fácilmente por el azufre y los halógenos cuando se calienta. Cuando se calienta en el aire, arde con una llama azul brillante y desprende humos blancos del trióxido Sb2O3. El trióxido de antimonio es soluble en ácidos o álcalis.

La estructura electrónica del antimonio se asemeja mucho a la del arsénico, con tres orbitales medio llenos en la carcasa exterior. Por lo tanto, puede formar tres enlaces covalentes y exhibir estados de oxidación +3 y -3. La electronegatividad del antimonio, como la del arsénico, sigue siendo un tanto controvertida.

Generalmente se acepta que es más bajo que el del arsénico, pero no se sabe si es más bajo que el del fósforo. Puede actuar como agente oxidante y reacciona con muchos metales para formar antimónidos que, en general, se asemejan a los nitruros, fosfuros y arseniuros, pero son algo más metálicos.

antimonio usos

La promoción de uno de los electrones de un solo par a una órbita exterior d aparentemente ocurre más fácilmente con el antimonio que con el arsénico, ya que el antimonio exhibe el estado de oxidación +5 al formar tanto el pentafluoruro como el pentacloruro.

Química Analítica

El antimonio puede separarse y pesarse para su análisis como el sulfuro, Sb2S3. Alternativamente, el sulfuro puede convertirse en óxido y, después de una ignición cuidadosa, pesarse como Sb4O6.

Numerosos métodos volumétricos también están disponibles, incluyendo varios métodos de oxidación de antimonio en el estado de oxidación +3 con permanganato de potasio, bromato de potasio o yodo. En ausencia de arsénico, pequeñas cantidades de antimonio pueden ser determinadas por un método modificado de Gutzeit.

Importancia biológica y fisiológica

El antimonio y varios de sus compuestos son altamente tóxicos. De hecho, el uso de compuestos de antimonio con fines medicinales fue prohibido temporalmente hace varios siglos debido al número de muertes que habían causado.

Un tartrato antimonilo de potasio hidratado llamado «tartar emetic» se utiliza actualmente en medicina como expectorante, diaforético y emético. La concentración máxima tolerable de polvo de antimonio en el aire es aproximadamente la misma que la del arsénico, 0,5 miligramos por metro cúbico.

Referencias

 

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