51 Sb Antimon 121.76
Halbmetall p-block Period 5 Group 15

Antimon

Sb · Element 51 · Pnictogens

A brittle metalloid used since antiquity as eye cosmetic, and now as a flame retardant.

ZUSTAND BEI 20°C fest
ATOMMASSE 121.76 u
ELECTRON CONFIGURATION [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p³

Struktur

Das antimon-Atom

Kein Diagramm aus Punkten auf Schalen – eine Monte-Carlo-Stichprobe der tatsächlichen Wahrscheinlichkeitsdichte |ψ|² für jede besetzte Unterschale. Ziehen Sie, um zu drehen. Blau und Violett kennzeichnen entgegengesetzte Vorzeichen der Wellenfunktion, wodurch Bindungen möglich werden.

Orbitalwolke

Gemessene Werte

Eigenschaftenübersicht

Jeder Balken zeigt, wo antimon bei dieser Eigenschaft unter allen 118 Elementen steht.

Physikalisch

Dichte 6.697 g/cm³ 38%
Schmelzpunkt 903.8 K 37%
Siedepunkt 1860 K 42%
Spezifische Wärme 0.207 J/g·K
Wärmeleitfähigkeit 24.3 W/m·K 52%

Atomar

Atomradius 139 pm 30%
Kovalenzradius 139 pm
Van-der-Waals-Radius 206 pm

Elektronisch

Elektronegativität 2.05 73%
Ionisierungsenergie 833.6 kJ/mol 73%
Elektronenaffinität 101.3 kJ/mol 68%

Vorkommen

Häufigkeit in der Erdkruste 0.2 mg/kg 44%

Identität

SymbolSb
Ordnungszahl51
Atommasse121.76 u
KategorieHalbmetall
Blockp
Kristallstrukturrhomboedrisch
Oxidationsstufen-3, +3, +5
Entdeckungancient
Entdeckt vonKnown since antiquity

Quellen: IUPAC 2021 Standard-Atomgewichte · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Mit ~ gekennzeichnete Werte sind vorhergesagt und nicht gemessen.

Größe, maßstabsgetreu

How big is an antimon atom?

Radius 139 pm — that is 0.139 nm, so about 3597 million of them side by side would span a millimetre.

Temperaturbereich

Solid, liquid, gas — and when

Antimon is liquid over a 956 K window, from 904 K to 1860 K.

Position

Position in der Tabelle

Antimon sits in period 5, group 15. Everything in group 15 shares the same outer-electron count, which is why they behave so similarly.

OTHER HALBMETALLE

All halbmetalle

Die Geschichte

Was antimon ist und wie wir es entdeckt haben

A brittle metalloid used since antiquity as eye cosmetic, and now as a flame retardant.

The discovery of antimon

Vom antiken Schönheitsgeheimnis zum modernen Element

Ursprünge im alten Ägypten (3000 v. Chr.)

Die Geschichte des Antimons beginnt mit antiken Schönheitsritualen. Ägyptische Königinnen, darunter Kleopatra, verwendeten gemahlenes Stibnit (Antimonsulfid) als „Kohl“ – ein dramatisches schwarzes Augen-Make-up, das zugleich vor Augeninfektionen und der Blendung durch die Wüstensonne schützte.

„Ihre Augen waren mit aus Stibnit hergestelltem Kohl umrandet, was ihrem Blick die Macht verlieh, Reiche zu beherrschen.“ – Antike Beschreibung ägyptischer Schönheit

Mittelalterliche Alchemie

Mittelalterliche Alchemisten nannten Antimon „den Wolf der Metalle“, weil es andere Metalle beim gemeinsamen Erhitzen scheinbar „verschlang“. Das Symbol ♁ stand in alchemistischen Texten für Antimon, und die Praktiker glaubten, es besitze die Macht zur Transmutation.

Die rätselhafte Entdeckung des Mönchs

Um 1450 schrieb ein deutscher Benediktinermönch namens Basil Valentine (möglicherweise ein Pseudonym) in seinem Manuskript „The Triumphal Chariot of Antimony“ ausführlich über Antimon. Er beschrieb Verfahren zur Gewinnung von metallischem Antimon und seine medizinischen Anwendungen – obwohl sich seine Behandlungen häufig als giftig erwiesen.

Verwechslung mit Edelmetallen

Jahrhundertelang wurde Antimon mit Blei und Zinn verwechselt. Der Name stammt vom griechischen „anti-monos“, was „nicht allein“ bedeutet, da es nur selten in reiner Form vorkommt. Arabische Alchemisten nannten es „al-ithmid“, was später zu „antimony“ verändert wurde.

Wissenschaftliche Anerkennung

Nicolas Lémery (1707) unterschied Antimon in seiner chemischen Abhandlung erstmals eindeutig als eigenständiges Element. Er zeigte, dass Antimon als sprödes, silbriges Metall mit einzigartigen Eigenschaften isoliert werden kann, die sich von Blei und Zinn unterscheiden.

Anwendungen während der Industriellen Revolution

Die Industrielle Revolution offenbarte das wahre Potenzial von Antimon:

  • 1780er-Jahre: Letternmetalllegierungen für Druckmaschinen revolutionierten das Verlagswesen
  • 1840er-Jahre: Antimon in Reibzündhölzern und Zündhütchen
  • 1860er-Jahre: Britanniametall (Antimon-Zinn-Legierung) für dekorative Gegenstände
  • 1890er-Jahre: Blei-Antimon-Batteriegitter für frühe Automobile entwickelt

Revolution der Flammschutzmittel im 20. Jahrhundert

Entdeckung in den 1950er-Jahren: Wissenschaftler entdeckten, dass Antimontrioxid die flammhemmenden Eigenschaften halogenierter Verbindungen deutlich verstärkt. Dieser Durchbruch führte zur wichtigsten modernen Anwendung von Antimon – der Verhinderung von Bränden und damit zur Rettung unzähliger Menschenleben.

Modernes Verständnis

Heute verstehen wir Antimon als ein Halbmetall mit einzigartigen Eigenschaften:

  • Elektronenkonfiguration: [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p³
  • Allotropie: Kommt in mehreren kristallinen Formen vor
  • Halbleitereigenschaften: Wird in moderner Elektronik und Infrarotdetektoren eingesetzt
Eine erstaunliche Reise: Von Kleopatras Augen-Make-up bis zum modernen Brandschutz – die 5.000-jährige Reise des Antimons zeigt, wie antike Materialien durch wissenschaftliches Verständnis revolutionäre neue Verwendungszwecke finden können!

Anwendungen

Wofür antimon verwendet wird

Brandschutz und Flammschutzmittel

Antimontrioxid (Sb₂O₃) ist der weltweit wichtigste synergistische Flammschutzmittelbestandteil und wird für über 60 % des weltweiten Antimonverbrauchs eingesetzt. Es setzt Antimonhalogenide frei, die in die Verbrennungschemie eingreifen und alles schützen – vom Schlafanzug für Kinder bis zur Innenausstattung von Flugzeugen.

Automobilindustrie

  • Bremsbeläge: Antimonsulfid liefert ein Reibungsmaterial, das auch bei hohen Temperaturen gleichbleibend funktioniert
  • Batteriegitter: Blei-Antimon-Legierungen (2–6 % Sb) in Autobatterien sorgen für mechanische Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit
  • Lagerlegierungen: Antimon-Zinn-Kupfer-Babbittmetalle für hochbelastete Motorlager
  • Löten: Antimon in bleifreien Loten für die Automobilelektronik

Glas und Keramik

  • Glasklärung: Antimontrioxid entfernt Blasen und verbessert die Klarheit bei der Herstellung von hochwertigem Glas
  • Entfärbungsmittel: Neutralisiert gelbe und grüne Färbungen, die durch Eisenverunreinigungen im Glas verursacht werden
  • Trübungsmittel: Erzeugt weißes, opakes Glas und keramische Glasuren
  • Fernsehbildschirme: Antimonverbindungen im Glas von Kathodenstrahlröhren zur Strahlenabschirmung

Textilien und Kunststoffe

  • Polyesterherstellung: Antimonkatalysatoren (Antimontrioxid) ermöglichen die Polymerisation von Polyethylenterephthalat (PET)
  • Flammschutztextilien: Antimonverbindungen in Teppichen, Polstermöbeln und Schutzkleidung
  • Kunststoffadditive: Antimontrioxid in Kombination mit halogenierten Verbindungen in Hart-PVC und Duroplasten

Pigmente und Farben

  • Neapelgelb: Ble iantimonat erzeugt dieses historische Künstlerpigment, das seit der Antike verwendet wird
  • Tarnfarben: Antimonverbindungen verringern die Infrarotreflexion für militärische Anwendungen
  • Keramische Glasuren: Antimon erzeugt gelbe und weiße Farben in Töpferwaren und Fliesen

Elektronik und Halbleiter

  • Halbleiterdotierung: Hochreines Antimon als n-Dotierstoff in Silicium und Germanium
  • Thermoelektrische Geräte: Bismut-Antimon-Legierungen für Peltier-Kühlsysteme
  • Infrarotdetektoren: Indiumantimonid (InSb) für militärische und wissenschaftliche Anwendungen
  • Dioden: Antimonverbindungen in Tunneldioden und Mikrowellengeräten

Militär und Verteidigung

  • Leuchtspurmunition: Antimonverbindungen erzeugen sichtbare Flugbahnen von Geschossen
  • Zündhütchenmischungen: Antimontrisulfid in Zündhütchen und Zündsätzen für Kleinwaffen
  • Panzerbrechende Munition: Antimon härtet Bleikerne in panzerbrechenden Geschossen

Pharmazeutische Anwendungen

  • Antiparasitäre Medikamente: Antimonverbindungen behandeln Leishmaniose und Schistosomiasis
  • Tiermedizin: Antimonkaliumtartrat zur Behandlung bestimmter Tierparasiten

Antimon im Alltag

Brandschutz in Ihrem Zuhause

  • Matratzen: Flammschutzmittel auf Antimonbasis in Schaumstoffen und Stoffbezügen
  • Teppiche und Läufer: Antimontrioxid verhindert die schnelle Ausbreitung von Bränden in der Wohnungseinrichtung
  • Kinderkleidung: Flammschutz-Schlafkleidung verwendet aus Sicherheitsgründen Antimonverbindungen
  • Polstermöbel: Sofas, Stühle und Vorhänge werden mit Flammschutzmitteln auf Antimonbasis behandelt
  • Elektronikgehäuse: Gehäuse von Fernsehern, Computern und Haushaltsgeräten enthalten aus Brandschutzgründen Antimon

Ihr Fahrzeug

  • Autobatterie: Blei-Antimon-Gitter sorgen für Stabilität und eine lange Lebensdauer
  • Bremsbeläge: Reibungsmaterial aus Antimonsulfid bringt Ihr Auto sicher zum Stehen
  • Innenraumkomponenten: Armaturenbrett-Kunststoffe und Sitzstoffe mit Flammschutzmitteln
  • Elektronische Systeme: Antimon in Lötstellen und Halbleiterkomponenten

Lebensmittel- und Getränkebehälter

  • Kunststoffflaschen: Antimonkatalysatoren werden bei der Herstellung von PET-Flaschen verwendet (Wasser- und Getränkeflaschen)
  • Lebensmittelverpackungen: Polyesterfolien und Behälter, die mit Antimonkatalysatoren hergestellt werden
  • Mikrowellenbehälter: Hitzebeständige Kunststoffe enthalten häufig Antimonverbindungen

Kleidung und Textilien

  • Polyesterkleidung: Nahezu alle Polyesterstoffe werden mit Antimonkatalysatoren hergestellt
  • Teppichrücken: Antimon in synthetischen Teppichfasern und Rückenmaterialien
  • Sportausrüstung: Antimon in flammhemmender Sportkleidung und Ausrüstung

Baumaterialien

  • Dämmstoffe: Mit Antimon behandelte Schaumstoffdämmung zur Einhaltung der Brandschutzvorschriften
  • Elektrische Leitungen: Antimon in PVC-Leitungsbeschichtungen für Flammwidrigkeit
  • Dachmaterialien: Antimonverbindungen in synthetischen Dachbahnen

Unterhaltungselektronik

  • Leiterplatten: Antimon in flammhemmenden Leiterplattensubstraten
  • Kabelummantelungen: Mit Antimon behandelte Kunststoffummantelungen elektrischer Kabel
  • Gerätegehäuse: Antimonhaltige Flammschutzmittel in Telefon- und Computergehäusen
Verborgenes Antimon: Sie kommen täglich dutzende Male mit Antimon in Kontakt, ohne es zu wissen – von Ihrem Polyesterhemd über die Bremsbeläge Ihres Autos bis zu Ihrer Wasserflasche. Es ist eines der unsichtbarsten, aber wichtigsten Elemente der Chemie!

Woher es stammt

Natürliches Vorkommen

0.2 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 44% of elements

Globale Antimonverteilung

Wichtigstes Mineral: Stibnit

Stibnit (Sb₂S₃) enthält 71,4 % Antimon und bildet charakteristische metallisch graue Kristalle mit vollkommener Spaltbarkeit. Antike Zivilisationen kannten Stibnit als „Kohl“ für Augen-Make-up und wussten nicht, dass sie dabei Antimonsulfid verwendeten.

Bedeutende weltweite Lagerstätten

  • China: Beherrscht mit 60 % der Weltproduktion den Markt; der wichtigste Abbau erfolgt in der Lagerstätte Xikuangshan in der Provinz Hunan – der größten Antimonmine der Welt
  • Russland: Bedeutende Lagerstätten in Sibirien, insbesondere die Lagerstätte Sarylakhskoye
  • Tadschikistan: Der Gold-Antimon-Gürtel von Zeravshan enthält bedeutende Stibnitlagerstätten
  • Myanmar: Historisches Antimonabbaugebiet mit reichen Stibnitgängen
  • Bolivien: Hoch gelegene Lagerstätten in den Anden, häufig verbunden mit Zinn und Silber
  • Türkei: Bedeutende europäische Quelle mit mehreren aktiven Antim inminen

Geologische Bildung

Antimonlagerstätten entstehen durch hydrothermale Prozesse bei relativ niedrigen Temperaturen (150–300 °C). Das Element konzentriert sich in:

  • Epithermalen Gängen: Oberflächennahe Lagerstätten, die durch heiße Quellen und geothermische Aktivität entstehen
  • Verdrängungslagerstätten: Antimonminerale, die Kalkstein und andere Karbonatgesteine ersetzen
  • Polymetallischen Lagerstätten: Häufig gemeinsam mit Gold, Silber, Quecksilber und Arsen
  • Heißquellenlagerstätten: Moderne Antimonablagerungen in aktiven Geothermalgebieten

Begleitminerale

  • Stibiconit (Sb₂O₄): Gelbes Antimonoxid aus der Verwitterung von Stibnit
  • Valentinit (Sb₂O₃): Weißes Antimonoxid in oxidierten Zonen
  • Cervantit (Sb₂O₄): Gelbes bis braunes Oxidationsprodukt
  • Gediegenes Antimon: Seltenes metallisches Antimon in einigen Lagerstätten
  • Tetraedrit: Kupfer-Antimon-Sulfid, sogenanntes „Fahlerz“

Häufigkeit und Seltenheit

Antimon ist mit etwa 0,2 ppm das 63. häufigste Element in der Erdkruste. Damit ist es seltener als Zinn, aber häufiger als Silber. Seine Konzentration erfordert bestimmte geologische Bedingungen, weshalb wirtschaftlich nutzbare Lagerstätten selten sind.

Sekundärquellen

  • Recycling von Bleibatterien: Bedeutende Antimonrückgewinnung aus alten Autobatterien
  • Recycling von Flammschutzmitteln: Antimonrückgewinnung aus Elektronikschrott
  • Recycling von Lagermetallen: Zurückgewonnenes Antimon aus Industriemaschinen
Geologischer Einblick: Die Neigung von Antimon, sich in der Nähe aktiver Geothermalsysteme zu bilden, bedeutet, dass viele Lagerstätten in vulkanischen Regionen vorkommen – und dieses uralte Element mit den fortlaufenden geologischen Prozessen der Erde verbinden!

Handhabung

Sicherheit

Sicherheitsprofil von Antimon

Giftiges Metall – mit Vorsicht handhaben

Antimon und seine Verbindungen sind giftig und erfordern einen sorgfältigen Umgang. Anders als Zinn birgt Antimon durch Einatmen, Verschlucken und Hautkontakt erhebliche Gesundheitsrisiken. Die Giftigkeit unterscheidet sich zwischen den verschiedenen Antimonverbindungen stark.

Gefahren für die Atemwege

  • Akute Exposition: Antimonstaub und -dämpfe verursachen eine Pneumokoniose („Antimonlunge“)
  • Chronische Auswirkungen: Langfristiges Einatmen führt zu Reizungen der Atemwege und Vernarbungen der Lunge
  • Arbeitsplatzgrenzwert: OSHA-Grenzwert von 0,5 mg/m³ für die Arbeitsplatzluft
  • Schutzausrüstung: In industriellen Bereichen sind Atemschutzgeräte erforderlich

Systemische Gesundheitsauswirkungen

  • Herz-Kreislauf-System: Hohe Dosen beeinflussen den Herzrhythmus und den Blutdruck
  • Magen-Darm-Trakt: Übelkeit, Erbrechen und Durchfall nach akuter Exposition
  • Haut: „Antimonflecken“ – pustulöse Hautläsionen durch Kontakt
  • Fortpflanzung: Einige Antimonverbindungen beeinträchtigen die Fruchtbarkeit und Entwicklung

Sicherheit am Arbeitsplatz

  • Technische Schutzmaßnahmen: Lokale Absaugung bei der Verarbeitung von Antimon
  • Persönlicher Schutz: Handschuhe, Schutzbrille und geeignete Atemschutzgeräte
  • Hygienemaßnahmen: Gründliches Händewaschen und getrennte Arbeitskleidung
  • Medizinische Überwachung: Regelmäßige Gesundheitsüberwachung exponierter Arbeitskräfte

Umwelt- und Verbrauchersicherheit

  • Trinkwasser: EPA-Höchstwert von 6 ppb Antimon im Trinkwasser
  • PET-Flaschen: Spurenmigration von Antimon aus Kunststoffflaschen ist im Allgemeinen unbedenklich
  • Lebensmittelkontakt: Der Antimongehalt in Lebensmitteln ist normalerweise sehr niedrig
  • Elektronikschrott: Eine ordnungsgemäße Entsorgung verhindert eine Kontamination mit Antimon

Brand- und chemische Gefahren

  • Stibin-Gas (SbH₃): Äußerst giftiges Antimonhydridgas
  • Verbrennungsprodukte: Beim Verbrennen von Antimonverbindungen entstehen giftige Dämpfe
  • Chemische Reaktivität: Einige Antimonverbindungen sind Oxidationsmittel

Verhalten im Notfall

  • Einatmen: An die frische Luft bringen und sofort ärztliche Hilfe anfordern
  • Hautkontakt: Gründlich mit Wasser und Seife waschen
  • Augenkontakt: 15 Minuten mit Wasser spülen und ärztliche Hilfe anfordern
  • Verschlucken: Kein Erbrechen herbeiführen und den Giftnotruf kontaktieren
Wichtig: Während Antimon in Verbraucherprodukten (Flammschutzmitteln, PET-Flaschen) nur ein geringes Risiko darstellt, erfordert industrielles Antimon strenge Sicherheitsprotokolle. Befolgen Sie bei der Arbeit mit Antimonverbindungen stets die MSDS-Richtlinien.

Schnelle Antworten

Antimon: häufige Fragen

What is Antimon?

Antimon (symbol Sb) is element 51 on the periodic table, a halbmetall in period 5, group 15. A brittle metalloid used since antiquity as eye cosmetic, and now as a flame retardant. At room temperature it is a solid.

What is the electron configuration of Antimon?

Antimon's ground-state electron configuration is [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p³, giving 5 occupied shells holding 2, 8, 18, 18, 5 electrons respectively. Its outer shell holds 5 electrons, which is what sets its bonding behaviour.

What are the melting and boiling points of Antimon?

Antimon melts at 903.8 K (630.6 °C) and boils at 1860 K (1586.9 °C).

What is the atomic mass of Antimon?

The standard atomic weight of Antimon is 121.76 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.

How dense is Antimon?

Antimon has a density of 6.697 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of antimon is about 6.7× heavier.

What is the electronegativity of Antimon?

Antimon has a Pauling electronegativity of 2.05. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). Values in this middle band tend to form covalent rather than strongly ionic bonds.

Who discovered Antimon, and when?

Antimon has been known since antiquity — it occurs in a form usable without smelting, so no single person can be credited with its discovery. The name comes from greek anti + monos; symbol from stibium.

How common is Antimon on Earth?

Antimon makes up about 0.2 mg/kg of the Earth's crust — genuinely rare, which is why it is expensive.