Antimón

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie
Disambig.svg Toto je článok o článok o chemickom prvku. O neraste pozri antimón (nerast)
Antimón
51 cín ← antimón → telúr
As

Sb

Bi
Sb
Vzhľad
striebro-šedá tuhá látka kovového vzhľadu
antimón
Všeobecné
Názov (lat.), značka, protónové číslo antimón (stibium), Sb, 51
Umiestnenie v PSP 15. skupina5. periódablok p
Séria polokovy
Atómové vlastnosti
Atómová hmotnosť 121,760 g·mol−1
Elektrónová konfigurácia [Kr] 4d1 5s2 5d3
Atómový polomer 140 pm
Kovalentný polomer 139 pm
Van der Waalsov pol. 206 pm
Iónový polomer
pre: Sb3+
76 pm
Chemické vlastnosti
Elektronegativita 2,05 (podľa Paulinga)
Ionizačná energia(e) 1: 834 kJ.mol−1
2: 1 594,9 kJ.mol−1
3: 2 440 kJ.mol−1
Oxidačné číslo(a) -III, III, V
Fyzikálne vlastnosti (za norm. podmienok)
Skupenstvo pevné
Hustota 6,697 kg·dm−3
Hustota kvapaliny
(pri 903,78 K)
6,53 kg·dm−3
Teplota topenia 903,78 K (630,63 °C)
Teplota varu 1 860 K (1 586,85 °C)
Sk. teplo topenia 19,79 kJ·mol−1
Sk. teplo varu 193,43 kJ·mol−1
Tepelná kapacita 25,23 J·mol−1·K−1
Tlak pary
p(Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
pri T(K) 807 876 1 011 1 219 1 491 1 858
Iné
Kryštálová sústava trigonálna
Magnetizmus diamagnetický
Elektrický odpor 417 nΩ·m
Tep. vodivosť 24,4 W·m−1·K−1
Tep. rožťažnosť 11 µm·m−1·K−1
Rýchl. zvuku 3 420 m·s−1
Youngov modul 55 GPa
Pružnosť v šmyku 20 GPa
Objemová pružnosť 42 GPa
Tvrdosť (Mohs) 3,0
Tvrdosť (Brinell) 294 MPa
Reg. číslo CAS 7440-36-0
Izotop(y) (vybrané)
Izotop Výskyt t1/2 Rr Er (MeV) Pr
121Sb 57,36 % stabilný s 70 neutrónmi
123Sb 42,64 % stabilný s 72 neutrónmi
Radioactive.svg 125Sb synt. 2,7582 r. β 0,767 125Te
Commons-logo.svg
 Commons ponúka multimediálny obsah na tému antimón.
Pozri aj chemický portál

Antimón (stibium) je chemický prvok v Periodickej tabuľke prvkov, ktorý má značku Sb a protónové číslo 51. Známy je už od staroveku, prvýkrát ho pripravil perzský (?) alchymista Geber. V Európe jeho výrobu prvýkrát popísal Vannoccio Biringuccio v knihe De la pirotechnia v roku 1540. Je to polokov, ktorý sa používa (či už ako čistý prvok, zliatina alebo vo forme zlúčenín) v tlačiarenstve, metalurgii, elektronickom priemysle a medicíne.

Fyzikálne vlastnosti[upraviť | upraviť zdroj]

Antimón je kovového vzhľadu, má striebristú farbu, je krehký, zle vedie elektrinu a teplo. Za normálnych podmienok je chemicky stály, pri zvýšenej teplote reaguje so vzdušným kyslíkom za vzniku oxidu antimonitého. Okrem kovovej modifikácie existujú aj nekovové modifikácie - čierny a žltý antimón. Tieto sú značne nestabilné, pri zvyšovaní teploty bez prístupu vzduchu prechádzajú na kovovú formu.

Chemické vlastnosti[upraviť | upraviť zdroj]

Antimón sa vyskytuje v oxidačných číslach od −3 až po +5. V elektrochemickom rade kovov sa nachádza napravo od vodíka, čo znamená, že je reaguje s oxidujúcimi kyselinami. Reaguje tiež s halogénmi, sírovodíkom, za tepla aj so sírou, fosforom, arzénom a ďalšími prvkami. Všetky rozpustné zlúčeniny antimónu sú jedovaté.

Zlúčeniny antimónu[upraviť | upraviť zdroj]

Hydridy a antimonidy[upraviť | upraviť zdroj]

V oxidačnom stupni −3 sa tvorí antimón zlúčeniny s vodíkom alebo menej elektronegatívnymi prvkami. Najznámejší je stibán (antimonovodík - SbH3), reaktívny jedovatý plyn (teoretický analóg amoniaku). Pripravuje sa reakciou antimonitých zlúčenín so silnými redukovadlami obsahujúcimi hydridový anión (napr. s tetrahydridohlinitanom lítnym - LiAlH4) podľa reakcie:

4 Sb2O3 + 6 LiAlH4 → 8 SbH3 + 3 Li2O + 3 Al2O3
4 SbCl3 + 3 NaBH4 → 4 SbH3 + 3 NaCl + 3 BCl3

Stibán je veľmi nestály, už za bežných podmienok sa na vzduchu rozkladá na jednotlivé prvky, prípadne reaguje s kyslíkom

2 SbH3 → 3 H2 + 2 Sb
2 SbH3 + 3 O2 → Sb2O3 + 3 H2O

Analógom hydrazínu je distibán Sb2H4, kde antimón vystupuje v oxidačnom stupni −2. Z ostatných zlúčenín majú význam intermetalické zliatiny ako indium antimonid (InSb), prípadne gálium indium arzenid antimonid fosfid (GaInPAsSb), ktoré sa používajú ako polovodivé materiály v elektronike.

Halogenidy[upraviť | upraviť zdroj]

Štruktúra hexafluoroantimoničného aniónu.

Antimón tvorí zlúčeniny so všetkými halogénmi, reakcia prípravy je najčastejšie priama syntéza antimónu a príslušného halogénu:

2 Sb + 5 Cl2 → 2 SbCl5

Halogenidy sú na vzduchu nestále (pričom najstabilnejšie sú fluoridy), hydrolyzujú už so vzdušnou vlhkosťou. Najznámejšia zlúčenina je fluorid antimoničný (SbF5), bezfarebná viskózna kvapalina. Je to veľmi reaktívna látka, správa sa ako Lewisova kyselina a jeho reakciou s fluorovodíkom vzniká kyselina hexafluoroantimoničná, najsilnejšia známa kyselina. Fluorid antimoničný v prítomnosti elementárneho fluóru tiež oxiduje kyslík:

SbF5 + ½ F2 + O2 → [O2]+[SbF6]-

a reakcia s hexafluoromanganičitanom draselným je jediná známa reakcia, pri ktorej dochádza k uvoľňovaniu elementárneho fluóru:

2 SbF5 + K2MnF6 → 2 KSbF6 + MnF3 + ½ F2

Oxidy[upraviť | upraviť zdroj]

Oxid antimonitý (Sb2O3) je kryštalická látka bielej farby, ktorá sa používa ako pigment, prísada pre zakalenie skla a keramiky, prípadne ako spomaľovač horenia v textíliách a polyméroch.

Sulfidy[upraviť | upraviť zdroj]

Sulfid antimonitý (Sb2S3), v prírode sa vyskytujúci ako minerál antimonit sa používa v pyrotechnickom a v zápalkárskom priemysle. Sulfid antimoničný (Sb2S5) sa používa v lekárstve a pri vulkanizácii kaučuku.

Ostatné zlúčeniny[upraviť | upraviť zdroj]

Už zo stredoveku je známy dávivý kameň (vínan antimonylo-draselný - K[C4H2O6Sb(OH)2].1/2H2O , vo vode rozpustná zlúčenina, spôsobujúca po požití dávenie. Od oxidov antimónu sa odvádzajú kyslíkaté kyseliny kyselina trihydrogenantimonitá (H3SbO3) a kyselina trihydrogenantimoničná (H3SbO4) a ich soli antimonitany a antimoničnany.

Výskyt v prírode, spracovanie, využitie[upraviť | upraviť zdroj]

Produkcia antimónu vo svete.

V prírode sa antimón vyskytuje aj v rýdzej forme, no najviac ťaženou rudou antimónu je antimonit (sulfid antimonitý - Sb2S3). Inak sa antimón nachádza v približne stovke iných minerálov a vyskytuje sa aj ako prímes v iných rudách (striebra, medi a olova). Najväčším svetovým producentom antimónu je Čína, najväčšie zásoby antimónových rúd má Tadžikistan. Z antimonitu sa pražením získava oxid antimonito-antimoničný a z neho redukciou uhlíkom (koksom) antimón:

Sb2S3+ 5 O2 → Sb2O4+ 3 SO2
Sb2O4+ 4 C → 2 Sb + 4 CO

Iným spôsobom výroby antimónu je reakcia antimonitu so železom:

Sb2S3+ 3 Fe → 2 Sb + 3 FeS

Surový antimón sa pre ďalšie potreby prečisťuje tavením, alebo elektrolyticky.

Využitie[upraviť | upraviť zdroj]

Antimón sa používa ako prísada do viacerých zliatin, z ktorých najznámejšie sú: tvrdé olovo a písmovina (z nej sa odlievajú nielen tlačiarske písmená, ale aj zvony). Prídavok antimónu je obvykle minoritný a zvyšuje mechanické vlastnosti (pevnosť) a odolnosť voči chemickým vplyvom. Zo zliatiny antimónu, medi a cínu, pokrytá vrstvou niklu, striebra a zlata je tvorená aj soška Oscara.

Ďalším odvetvím, kde sa využíva antimón je elektronický priemysel. Dopovaním kremíka atómami antimónu vzniká polovodič typu N, ktorý sa používa ako jedna zo základných surovín na výrobu diód a tranzistorov. Záznamová vrstva CD-ROM médií s možnosťou viacnásobného prepisu je tvorená zlúčeninou striebra, india, antimónu a telúru.

Priemyselne významné zlúčeniny antimónu sú sulfid antimonitý, používaný ako surovina na výrobu zápaliek, sulfid antimoničný, ktorý sa používa pri výrobe kaučuku a oxid antimonitý, používaný ako pigment.

Iné projekty[upraviť | upraviť zdroj]

Zdroje[upraviť | upraviť zdroj]

  • Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článkov Antimony na anglickej Wikipédii a Antimon na českej Wikipédii.