Einordnung in das Periodensystem der Elemente und Eigenschaften | Atombau |
Ordnungszahl: 51 | 51 Protonen 51 Elektronen |
5. Periode | 5 besetzte Elektronenschalen |
V. Hauptgruppe | 5 Außenelektronen |
Elektronenkonfiguration im Grundzustand | Kr 5s24d1 05p3 |
Elektronegativität | 1,9 |
Ionisierungsenergie in eV | 8,641 |
häufigste Oxidationszahlen | V; III; -III |
Atommasse des Elements in u | 121,757 |
Atomradius in 10- 1 0m | 1,45 |
Ionenradius in 10- 1 0m | 0,89 (+3) |
Aggregatzustand im Normalzustand | fest |
Dichte in bei 25 °C | 6,684 |
Härte nach Mohs | 3 - 3,5 |
Schallgeschwindigkeit in | 3420 |
Schmelztemperatur in °C | 631 |
spezifische Schmelzwärme in | 171,65 |
Siedetemperatur in °C | 1380 |
spezifische Verdampfungswärme in | 557,74 |
Standardentropie S0 in | 46 |
Wärmeleitfähigkeit in | 24,3 |
spezifische Wärmekapazität in | 0,207 |
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3 | |
spez. elektrischer Widerstand in | 0,418 |
Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre, Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe) | 0,000 065 |
Antimon
Natürliches Antiomon besteht aus einem Gemisch von zwei stabilen Isotopen. Daeben sind noch 35 weitere künstliche radioaktive Isotope bekannt.
Ordnungszahl Z | Massen- zahl A | Atommasse in u | Häufigkeit in % | Art der Strahlung und Energie in MeV | Halbwertszeit |
51 | 121 | 241,056 71 | 57,3 % | ||
122 | 242,059 50 | künstlich | β : 1,4 | 2,74 h | |
123 | 243,061 37 | 42,7 % | |||
124 | künstlich | β : 1,2 | 60 d | ||
125 | 245,066 34 | künstlich | β : 0,3 | 2,8 |
Antimon tritt in 4 bekannten Modifikationen auf:
Das graue Antimon (α-Form) ist bei Raumtemperatur an der Luft und im Wasser beständig, verbrennt jedoch beim Erhitzen über die Schmelztemperatur zu Antimon(III)-oxid. Mit den Halogenen verbindet es sich zu Antimon(V)-halogeniden. Nichtoxidierende Säuren wie Salzsäure oder verdünnte Schwefelsäure greifen Antimon nicht an, dagegen wird es in Salpetersäure (abhängig von der Konzentration) zu antimoniger Säure oder Antimonsäure oxidiert. Neben Ionenverbindungen geht Antimon zahlreiche kovalente Bindungen ein. Antimon-Verbindungen sind meist sehr giftig.
Bereits im Altertum war Antimon bekannt, allerdings wurde es häufig mit Blei verwechselt. Die Alchimisten waren die Ersten, die Antimon von Blei zu unterscheiden wussten. Schon um 2500 v.Chr. wurden antimonbeschichtete Kupferartikel in Ägypten verwendet. PLINIUS gab ihm den Namen stibium und in Schriftstücken um 800 findet sich der Name antimonium. Antimon findet auch Erwähnung im Buch «Triumph Wagen des Antimony» im 17. Jh. Bereits PARACELSUS (1493 - 1541) und ANDREAS LIBAVIUS (1550 - 1616) verwendeten Antimon-Präparate für medizinische Behandlungen.
NICOLAS LÉMERY (1645 - 1715) zählte Antimon in seinem Buch «Treatise of Antimony» als Heilmittel auf. Auf Vorschlag von BERZELIUS erhielt das Element 1814 das chemische Symbol Sb.
Antimon gehört zu den selteneren Elementen der Erde und steht an 61. Stelle der Elementhäufigkeit. In der Natur kommt es teilweise in Form grober zinnweißer Zustände sowie in isomorpher Mischung mit Arsen im Mineral Allemontit gediegen vor. Dagegen findet man Antimon in vielen Verbindungen in Mineralen und Erzen, ähnlich wie beim Arsen. Das wichtigste Antimon-Mineral ist der Grauspießglanz, ein Antimonsulfid mit ca. 72 % Antimon-Anteil. Die größten Vorkommen an Antimon-Reserven finden sich in den GUS-Staaten, Mexiko, China, der Türkei, in Österreich und in Deutschland. Antimonhaltige Erze (meist Grauspießglanz) sind in der Regel Grundlage für die technische Herstellung des Antimons. Diese Erze werden zunächst in Seigeröfen auf schräger Unterlage erhitzt, wobei das niedrig schmelzende Antimonsulfid aus den höher schmelzenden Verunreinigungen ausfließt. Die Gewinnung des Antimons aus dem Sulfid erfolgt auf pyrometallurgischem Weg. Dabei gibt es drei technische Verfahren: das Röstreduktionsverfahren, das Röstreaktionsverfahren und das Niederschlagsverfahren.
Antimon wird aufgrund seiner ungünstigen mechanischen Eigenschaften, vor allem wegen seiner Sprödigkeit, wenig technisch genutzt. Dagegen spielt es als Legierungsbestandteil zur Erhöhung der Härte und Festigkeit weicher Metalle wie Blei, Kupfer, Zinn und Zink eine große Rolle (Verwendung z. B. in Sb/Pb-Batterien, als Lagermetalle, in Munition, Lötmetallen, Letternmetallen). In der Halbleitertechnik wird höchstreines Antimon verwendet. AlSb, GaSb und InSb werden in Infrarotgeräten sowie als Dioden verwendet. Sulfide werden für die Produktion von Sicherheitszündhölzern sowie als Farbstoffe für Gläser, Polyethylen und Polyvinylchlorid eingesetzt.
Unter den vielen anorganischen Verbindungen sind hervorhebenswert Antimon(III) und (V)-halogenide. Das gemischte Antimon(V)-chloridfluorid ist ein wichtiger technischer Fluorierungskatalysator. Die wichtigsten Oxide sind Sb2O3 und Sb2O5. Die entsprechenden Sulfide sind wegen ihrer Halbleitereigenschaften bzw. ihrer verschiedenen Farben für die Halbleiterindustrie bzw. als Pigmente von Interesse. So wird Antimonweiß für hitzebeständige Anstriche, Goldschwefel und Antimonzinnober als Rohpigment für Kautschukwaren verwendet. Das Hydrid, SbH3, ist außerordentlich giftig und nicht sehr beständig.
Graues Antimon bildet ein rhomboedrisches Metallgitter.
Stand: 2010
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