Antimonio
L’antimonio è un semimetallo appartenente al Gruppo 15 e al 5° Periodo ed è quindi un elemento del blocco p avente configurazione elettronica [Kr] 4d10, 5s2, 5p3.
Il suo simbolo chimico Sb deriva dal minerale stibnite o stibina in cui è contenuto sotto forma di solfuro Sb2S3 di colore nero utilizzato nell’antico Egitto per colorarsi gli occhi di nero.
Nel XVI secolo il maestro artigiano senese abile nella metallurgia riuscì ad isolare l’antimonio dai suoi minerali.
Il nome antimonio deriva da “anti” e “monos” che significa “non solo” in quanto esso è raramente trovato allo stato nativo ma in genere combinato con lo zolfo o con metalli quali rame, piombo e argento.
Proprietà
L’antimonio è fragile ed è un cattivo conduttore di calore ed elettricità e presenta la proprietà di avere un volume maggiore quando congela; tale proprietà oltre ad essere tipica dell’acqua è comune solo al silicio, bismuto, gallio e germanio. I numeri di ossidazione dell’antimonio vanno da -3 a +5 sebbene i più comuni siano -3, +3 e +5.
Ottenimento
L’antimonio può essere isolato a partire dal solfuro per reazione con il ferro:
Sb2S3 + 3 Fe → 2 Sb + 3 FeS
o dall’ossido di antimonio (V) con cianuro di potassio:
Sb2O5 + KCN → 2 Sb + 5 KCNO
Reazioni
Quando è riscaldato l’antimonio reagisce con l’ossigeno per dare l’ossido:
2 Sb(s) + 3 O2(g) → Sb2O3(s)
A caldo l’antimonio reagisce con l’acqua per formare ossido di antimonio (III) e idrogeno gassoso:
2 Sb(s) + 3 H2O(g) → Sb2O3(s) + 3 H2(g)
Reazioni con gli acidi
L’antimonio reagisce con l’acido solforico per dare solfato di antimonio (III), biossido di zolfo e acqua:
2 Sb + 6 H2SO4 → Sb2(SO4)3 + 3 SO2 + 6 H2O
Reagisce con l’acido nitrico concentrato per dare l’acido metaantimonico, biossido di azoto e acqua:
Sb + 5 HNO3 → HSbO3 + 5 NO2 + 2 H2O
A caldo reagisce con acido nitrico diluito per dare ossido di antimonio, monossido di azoto e acqua:
2 Sb + 2 HNO3 → Sb2O3 + 2 NO + H2O
A caldo reagisce con acido nitrico concentrato per dare ossido di antimonio (V), biossido di azoto e acqua:
2 Sb + 10 HNO3 → Sb2O5 + 10 NO2 + 5 H2O
Ad una temperatura di 30-40°C reagisce con acido cloridrico concentrato e acido nitrico concentrato per dare esacloroantimoniato (V) di idrogeno, biossido di azoto e acqua:
3 Sb + 18 HCl + 5 HNO3 → 3 H[SbCl6] + 5 NO2 + 10 H2O
Reagisce con gli alogeni per dare i corrispondenti alogenuri di colore bianco ad eccezione dello ioduro di antimonio (III) di colore rosso secondo la reazione generale:
2 Sb + 3 X2 → 2 SbX3
Usi
Viene utilizzato in lega con il piombo per aumentarne la durevolezza per la realizzazione di batterie per autotrazione.
In lega con stagno e piombo unitamente a rame, arsenico e alluminio viene utilizzato come “metallo antifrizione” per realizzare cuscinetti.
In lega con stagno, rame e bismuto viene utilizzato per realizzare il peltro per la creazione di oggetti artistici.
L’antimonio è usato come dopante del silicio nei semiconduttori di tipo n.