Element 51 · Metalloïde

Antimoon (Sb)

Antimoon (Sb) is het element met atoomnummer 51, een zilverwitte, brosse metalloïde. Al in het oude Egypte gebruikten vrouwen gemalen stibniet, antimoonsulfide, als zwarte oogmake-up. Tegenwoordig is antimoon vooral belangrijk als hulpstof in vlamvertragers, die voorkomen dat kunststoffen, textiel en elektronica snel vlam vatten. Daarnaast maakt het lood harder in accu's en kogels.

Antimoon in cijfers
SymboolSb
Atoomnummer51
Atoommassa121,76 u
CategorieMetalloïde
Groep15
Periode5
Blokp-blok
Fase bij 20 °Cvast
Smeltpunt630,63 °C
Kookpunt1635 °C
Dichtheid6,68 g/cm³
Elektronenconfiguratie[Kr] 4d10 5s2 5p3
Elektronen per schil2, 8, 18, 18, 5
Elektronegativiteit (Pauling)2,05
Oxidatiegetallen−3, +3, +5
Ontdektoudheid
Engelse naamAntimony
Latijnse naamStibium

Eigenschappen van antimoon

Antimoon ziet eruit als een glanzend metaal, maar is zo bros dat je het tot poeder kunt vermalen. Het geleidt warmte en elektriciteit slecht voor een metaal, zoals past bij een metalloïde. Bijzonder is dat antimoon, net als water, bismut en gallium, iets uitzet bij het stollen. Daarom werd het vroeger aan letterlood toegevoegd: de letters vulden de gietvorm dan haarscherp. Bij kamertemperatuur is antimoon stabiel in lucht; bij verhitting verbrandt het met een blauwwitte vlam tot antimoontrioxide (Sb2O3). Het lost op in heet geconcentreerd zwavelzuur en in koningswater. Antimoon staat in groep 15 onder arseen en vormt vergelijkbare verbindingen, met oxidatiegetallen −3, +3 en +5. Stibine (SbH3) is een zeer giftig gas. Antimoontrioxide versterkt de werking van gehalogeneerde vlamvertragers, doordat het met halogenen vluchtige verbindingen vormt die de verbranding verstoren. Natuurlijk antimoon bestaat uit twee stabiele isotopen, 121Sb en 123Sb.

Naam. Het symbool Sb komt van stibium, de Latijnse naam voor het mineraal stibniet; de herkomst van het woord antimoon zelf is onzeker.

Atoombouw en plaats in het periodiek systeem

Antimoon staat in periode 5 en groep 15 (stikstofgroep) van het periodiek systeem, in het p-blok.

Een neutraal atoom heeft 51 protonen in de kern en 51 elektronen, verdeeld over 5 schillen: 2, 8, 18, 18, 5. Het periodenummer (5) is gelijk aan het aantal schillen.

Omdat het in groep 15 staat, heeft Antimoon 5 valentie-elektronen in de buitenste schil; die bepalen hoe het reageert en bindingen vormt (zie chemische bindingen).

Buren in het systeem: links/ervoor: Tin (Sn, 50); rechts/erna: Telluur (Te, 52); erboven in dezelfde groep: Arseen (As); eronder in dezelfde groep: Bismut (Bi).

Andere elementen in groep 15: Stikstof, Fosfor, Arseen, Bismut, Moscovium.

Voorkomen

Het belangrijkste antimoonerts is stibniet (Sb2S3), dat lange, grijze, glanzende kristalnaalden vormt. Soms wordt ook zuiver antimoon in de natuur gevonden. China is met afstand de grootste producent, gevolgd door Rusland en Tadzjikistan. Het erts wordt geroost tot antimoonoxide, dat met koolstof tot metaal wordt gereduceerd, of het sulfide wordt direct met ijzer gereduceerd. Antimoon staat op de lijst van kritieke grondstoffen van de Europese Unie, omdat de aanvoer van een paar landen afhangt. In de aardkorst is het zeldzaam, ongeveer 0,2 gram per ton.

Toepassingen

  • Antimoontrioxide wordt in vlamvertragers gebruikt voor kunststoffen, kinderkleding, meubelstoffen en behuizingen van elektronica.
  • Lood-antimoonlegeringen zijn harder dan zuiver lood en worden gebruikt in loodaccu's, kogels en kabelmantels.
  • Antimoontrioxide is een katalysator bij het maken van PET-kunststof voor drankflessen.
  • Antimoon wordt in kleine hoeveelheden als dotering in halfgeleiders gebruikt.
  • Antimoonverbindingen worden gebruikt als medicijn tegen leishmaniasis, een tropische parasitaire ziekte.

Veelgestelde vragen

Is antimoon een metaal?

Antimoon is een metalloïde. Het glanst als een metaal, maar is bros en geleidt elektriciteit en warmte vrij slecht. Chemisch vormt het zowel verbindingen zoals een metaal als zure oxiden zoals een niet-metaal. Daarom staat het op de grens tussen metalen en niet-metalen in het periodiek systeem.

Waar wordt antimoon voor gebruikt?

De grootste toepassing is in vlamvertragers voor kunststof en textiel. Verder maakt antimoon lood harder voor accu's en munitie, dient het als katalysator bij het maken van PET-flessen en wordt het in halfgeleiders gebruikt. Vroeger zat het ook in letterlood voor drukpersen.

Zit er antimoon in plastic flessen?

Ja, PET-flessen bevatten kleine resten antimoon van de katalysator die bij het maken van het plastic wordt gebruikt. Een heel klein deel daarvan kan in de drank terechtkomen, vooral bij warmte. De gemeten hoeveelheden liggen ruim onder de veiligheidsnormen voor drinkwater.

Verder lezen