Antimon kimyasal elementi 51 atom numarasına ve Latince stibium’dan gelen Sb sembolüne sahiptir. Doğada esas olarak sülfit minerali stibnit (Sb2O3) olarak bulunur ve parlak gri bir metaloiddir. Antik çağlardan beri, antimon bileşikleri – genellikle Arapça “sürme” terimiyle anılır – tanınmıştır. Toz haline getirilerek tıpta ve kozmetikte kullanılmışlardır. Vannoccio Biringuccio, 1540 yılında Batı’da metaloidin ilk kayıtlı tanımını yazmıştır.
Yaygın olarak tanınan altı metaloid şunlardır:
- Bor
- Silikon
- Germanyum
- Arsenik
- Antimon
- Tellür
Bu elementlerin çoğu, transistörler ve diğer yarı iletken cihazlar, seramikler, güneş pilleri ve bazı polimerlerin yapımında kullanılan önemli endüstriyel malzemelerdir.
Antimon ve türevlerinin büyük çoğunluğu Çin’de, özellikle de Hunan’daki Xikuangshan Madeni’nde üretilmektedir. Stibnitten antimon elde etmek için kullanılan iki endüstriyel işlem, stibnitin demirle doğrudan indirgenmesi veya kavurma ve ardından karbonla indirgenmesidir.
Metalik antimonun en yaygın kullanıldığı yerler lehimler, mermiler ve düz yataklar için daha iyi niteliklere sahip olan kurşun ve kalay içeren alaşımlardır. Kurşun-asit bataryalarda, kurşun alaşımlı plakaların sertliğini arttırır. Halojen içeren alev geciktiriciler için yaygın bir bileşen antimon trioksittir. Yarı iletken cihazlarda, antimon bir dopant olarak kullanılır.
Antimonun Kimyasal Özellikleri
Periyodik tablonun 15. grubu, pnictogens olarak bilinen elementlerden biri olan ve elektronegatifliği 2,05 olan antimonu içerir. Periyodik eğilimlere göre tellür veya arsenikten daha az, kalay veya bizmuttan daha fazla elektronegatiftir. Ortam sıcaklığında antimon havada stabildir; ancak ısıtıldığında oksijenle birleşerek antimon trioksit veya Sb2O3 oluşturur.
Mohs sertliği 3 olan antimon, sert cisimler üzerinde iz bırakmayacak kadar yumuşak olan gümüşi, parlak gri bir metaloiddir. 1931 yılında Çin’in Guizhou bölgesinde antimon sikkeleri piyasaya sürülmüştür; ancak kısa ömürleri nedeniyle basım işlemi hızla durdurulmuştur. Asitler antimona zarar veremez.
Tipik koşullar altında, metalik, kırılgan, gümüş-beyaz ve parlak, antimonun tek kararlı allotropudur. Erimiş antimon yavaşça soğutulduğunda oluşur; trigonal bir hücrede kristalleşir, bizmut ve gri arsenik allotropu ile izomorfiktir. Antimon buharı hızla soğuduğunda, amorf siyah antimon oluşur. Bu antimon formu yalnızca kalınlığı nanometre ile ölçülen ince filmlerde kararlıdır; daha kalın örnekler doğal olarak metalik forma dönüşür. Havada oksitlenir ve alev alma potansiyeline sahiptir.
Giderek 100 °C’de kararlı forma dönüşür. Yalnızca stibinin (SbH3) -90 °C’de oksitlenmesiyle üretilen sözde sarı antimon allotropu da aynı şekilde saf değildir ve gerçek bir allotrop değildir; bu sıcaklığın üzerinde ve ortam ışığında daha kararlı olan siyah allotropa dönüşür. Antimon triklorür, antimonun nadir görülen patlayıcı bir formunu üretmek için elektroliz edilebilir, ancak bu form gerçek bir antimon allotropu değildir ve her zaman önemli miktarda klor içerir. Metalik antimon keskin bir cisimle çizildiğinde ekzotermik bir reaksiyon ve beyaz dumanlar açığa çıkar; havanda tokmakla dövüldüğünde güçlü bir patlama meydana gelir.
Elementel antimonun yapısı katmanlıdır ve katmanlar kaynaşmış, fırfırlı, altı üyeli halkalardan oluşur. Her bir çift katmandaki üç atom, bir sonraki üç atomdan biraz daha yakındır ve en yakın ve en yakın komşularıyla düzensiz bir oktahedral kompleks oluşturur. Antimon, nispeten kompakt paketlenmesi nedeniyle 6.697 g/cm3 gibi yüksek bir yoğunluğa sahiptir, ancak düşük sertliği ve kırılganlığı katmanlar arasındaki zayıf bağdan kaynaklanır.
Antimonun İzotopları
İki kararlı antimon izotopu mevcuttur: Doğal bolluğu %42,64 olan 123Sb ve doğal bolluğu %57,36 olan 121Sb. Ayrıca, en uzunu 2,75 yıllık yarı ömre sahip 125Sb olmak üzere 35 radyoizotop içerir. Ayrıca, toplam 29 metastabil durum tanımlanmıştır.
Yarılanma ömrü 5,76 gün olan 120m1Sb bunların arasında en kararlı olanıdır. Birkaç istisna dışında, kararlı 123Sb’den daha ağır izotoplar ϲ- bozunumu yoluyla bozunma eğilimindeyken, daha hafif izotoplar ϲ+ bozunumu yoluyla bozunur. 8Be ve beta gecikmeli alfa emisyonuna sahip diğer hafif nüklitler haricinde, antimon alfa bozunma dalına sahip bir izotopu olan en hafif elementtir.
Antimonun Bulunurluğu
Yerkabuğundaki antimon bolluğunun milyonda 0,2 parça olduğu tahmin edilmektedir; bu değer 0,5 ppm’lik talyum ve 0,07 ppm’lik gümüş ile karşılaştırılabilir. Bu element bol miktarda bulunmasa da 100’den fazla mineral türünde bulunur. Antimon bazen doğal olarak bulunur, ancak daha sık olarak baskın cevher minerali olan sülfit stibnit (Sb2S3) içinde bulunur.
Antimonun Bileşikleri
Antimon bileşikleri genellikle oksidasyon durumlarına göre sınıflandırılır: Sb(III) ve Sb(V). 5 oksidasyon durumu daha yaygındır.
Oksitler ve hidroksitler
Antimon trioksit, antimon havada yakıldığında oluşur. Gaz fazında bileşiğin molekülü Sb4O6‘dır, ancak yoğunlaştığında polimerleşir. Antimon pentoksit (Sb4O10) sadece konsantre nitrik asit ile oksidasyon yoluyla oluşturulabilir. Antimon ayrıca hem Sb(III) hem de Sb(V) içeren karışık değerlikli bir oksit olan antimon tetroksit (Sb2O4) oluşturur.
Fosfor ve arsenik oksitlerinin aksine, bu oksitler amfoteriktir, iyi tanımlanmış oksoasitler oluşturmazlar ve antimon tuzları oluşturmak için asitlerle reaksiyona girerler.
Antimon asidi Sb(OH)3‘ün ne olduğu belirsizdir, ancak sodyum oksit ve Sb4O6 birleştiğinde eşlenik baz olarak sodyum antimonit ([Na3SbO3]4) oluşur. Geçiş metallerinin antimonitleri de bilinmektedir. Sadece HSb(OH)6 hidratının antimonik asit olarak var olduğu bilinmektedir ve antimonat anyonu Sb(OH)-6 olarak tuzlar oluşturur. Bu anyonu içeren bir çözeltinin kurutulmasından kaynaklanan çökeltide karışık oksitler mevcuttur.
Stibnit en önemli antimon cevheridir (Sb2S3). Piragirit (Ag3SbS3), zinkenit, jamesonit ve boulangerit diğer bazı sülfit mineralleridir. S-S bağlarına ve +3 oksidasyon durumunda antimona sahip olan antimon pentasülfür stokiyometrik değildir. [Sb6S10]2− ve [Sb8S13]2− dahil olmak üzere bilinen birkaç tiyoantimonid vardır.
Kaynak: Wikipedia
