51 Sb Antimonio 121,76
Metaloide bloque-p Periodo 5 Grupo 15

Antimonio

Sb · Elemento 51 · Metaloide

Un metaloide frágil utilizado desde la antigüedad como cosmético para los ojos y ahora como retardante de llama.

Estado a 20°C sólido
Masa atómica 121,76 u
Configuración electrónica[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p³

Estructura

El átomo de antimonio

No es un diagrama de puntos sobre anillos — es una muestra de Monte Carlo de la densidad de probabilidad real |ψ|² de cada subcapa ocupada. Arrastra para girar. El azul y el violeta indican signos opuestos de la función de onda, lo que permite la formación de enlaces.

Nube orbital

Valores medidos

Ficha de propiedades

Cada barra muestra dónde se sitúa antimonio entre los 118 elementos según esa propiedad.

Física

Densidad 6,697 g/cm³ 38%
Punto de fusión 903,8 K 37%
Punto de ebullición 1860 K 42%
Calor específico 0,207 J/g·K
Conductividad térmica 24,3 W/m·K 52%

Atómica

Radio atómico 139 pm 30%
Radio covalente 139 pm
Radio de Van der Waals 206 pm

Electrónica

Electronegatividad 2,05 73%
Energía de ionización 833,6 kJ/mol 73%
Afinidad electrónica 101,3 kJ/mol 68%

Presencia

Abundancia en la corteza 0,2 mg/kg 44%

Identidad

SímboloSb
Número atómico51
Masa atómica121,76 u
CategoríaMetaloide
Bloquep
Estructura cristalinaromboédrica
Estados de oxidación-3, +3, +5
Descubiertoancient
Descubierto porConocido desde la antigüedad

Fuentes: pesos atómicos estándar de la IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Los valores marcados con ~ son predichos y no medidos.

Tamaño, a escala

¿Qué tamaño tiene el átomo de antimonio?

Radio de 139 pm: es decir, 0,139 nm, por lo que aproximadamente 3,6 millones de ellos, uno al lado del otro, abarcarían un milímetro.

Intervalo térmico

Sólido, líquido, gas y cuándo

Antimonio es líquido en un intervalo de 956 K, desde 904 K hasta 1860 K.

Dónde se encuentra

Posición en la tabla

Antimonio se encuentra en el periodo 5, grupo 15. Todos los elementos del grupo 15 tienen el mismo número de electrones externos, por lo que se comportan de forma muy similar.

Otros Metaloides

Todos los metaloides

La historia

Qué es antimonio y cómo lo descubrimos

Un metaloide frágil utilizado desde la antigüedad como cosmético para los ojos y ahora como retardante de llama.

El descubrimiento de antimonio

Del secreto de belleza antiguo al elemento moderno

Orígenes en el antiguo Egipto (3000 a. C.)

La historia del antimonio comienza con antiguos rituales de belleza. Las reinas egipcias, incluida Cleopatra, utilizaban estibina molida (sulfuro de antimonio) como «kohl»: un llamativo maquillaje negro para los ojos que también protegía contra las infecciones oculares y el resplandor del sol del desierto.

«Sus ojos estaban delineados con kohl hecho de estibina, lo que le daba una mirada capaz de dominar imperios». - Descripción antigua de la belleza egipcia

Alquimia medieval

Los alquimistas medievales llamaban al antimonio «el lobo de los metales» porque parecía «devorar» otros metales al calentarse juntos. El símbolo ♁ representaba al antimonio en los textos alquímicos, y los practicantes creían que poseía poderes de transmutación.

El misterioso descubrimiento del monje

Alrededor de 1450, un monje benedictino alemán llamado Basil Valentine (posiblemente un seudónimo) escribió ampliamente sobre el antimonio en su manuscrito «The Triumphal Chariot of Antimony». Describió métodos para extraer antimonio metálico y sus aplicaciones médicas, aunque sus tratamientos a menudo resultaban tóxicos.

Confusión con los metales nobles

Durante siglos, el antimonio se confundió con el plomo y el estaño. El nombre procede del griego «anti-monos», que significa «no solo», porque rara vez se encontraba en forma pura. Los alquimistas árabes lo llamaban «al-ithmid», nombre que posteriormente se transformó en «antimonio».

Reconocimiento científico

Nicolas Lémery (1707) fue el primero en distinguir claramente el antimonio como un elemento diferente en su tratado de química. Demostró que el antimonio podía aislarse como un metal quebradizo y plateado, con propiedades únicas distintas de las del plomo o el estaño.

Aplicaciones de la Revolución Industrial

La Revolución Industrial reveló el verdadero potencial del antimonio:

  • Década de 1780: Las aleaciones de metal tipográfico para imprentas revolucionaron la edición
  • Década de 1840: Antimonio en cerillas de fricción y cápsulas fulminantes
  • Década de 1860: Metal Britannia (aleación de antimonio y estaño) para objetos decorativos
  • Década de 1890: Desarrollo de rejillas de baterías de plomo y antimonio para los primeros automóviles

Revolución de los retardantes de llama del siglo XX

Descubrimiento de la década de 1950: Los científicos descubrieron que el trióxido de antimonio mejoraba notablemente las propiedades retardantes de llama de los compuestos halogenados. Este avance condujo a la aplicación moderna más importante del antimonio: salvar innumerables vidas mediante la prevención de incendios.

Comprensión moderna

Hoy entendemos el antimonio como un metaloide con propiedades únicas:

  • Configuración electrónica: [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p³
  • Alotropía: Existe en múltiples formas cristalinas
  • Propiedades semiconductoras: Se utiliza en la electrónica moderna y en detectores infrarrojos
Viaje asombroso: Desde el maquillaje de ojos de Cleopatra hasta la seguridad contra incendios moderna, ¡los 5.000 años de historia del antimonio muestran cómo los materiales antiguos pueden encontrar nuevos usos revolucionarios gracias a la comprensión científica!

Aplicaciones

Para qué se utiliza antimonio

Seguridad contra incendios y retardantes de llama

El trióxido de antimonio (Sb₂O₃) es el sinergista retardante de llama más importante del mundo y se utiliza en más del 60 % del consumo mundial de antimonio. Actúa liberando haluros de antimonio que interfieren con la química de la combustión y protege desde pijamas infantiles hasta interiores de aeronaves.

Industria automotriz

  • Pastillas de freno: El sulfuro de antimonio proporciona un material de fricción que funciona de manera constante a altas temperaturas
  • Rejillas de baterías: Las aleaciones de plomo y antimonio (2-6 % de Sb) de las baterías de automóvil proporcionan resistencia mecánica y a la corrosión
  • Aleaciones para cojinetes: Metales Babbitt de antimonio, estaño y cobre para cojinetes de motores de servicio pesado
  • Soldadura: Antimonio en soldaduras sin plomo para componentes electrónicos de automóviles

Vidrio y cerámica

  • Clarificación del vidrio: El trióxido de antimonio elimina las burbujas y mejora la transparencia en la producción de vidrio de alta calidad
  • Agente decolorante: Neutraliza los tonos amarillos y verdes causados por impurezas de hierro en el vidrio
  • Agente opacificante: Crea vidrio blanco y opaco, además de esmaltes cerámicos
  • Pantallas de televisión: Compuestos de antimonio en el vidrio de los tubos de rayos catódicos para proteger contra la radiación

Textiles y plásticos

  • Producción de poliéster: Los catalizadores de antimonio (trióxido de antimonio) permiten la polimerización del tereftalato de polietileno (PET)
  • Tejidos retardantes de llama: Compuestos de antimonio en alfombras, tapicería y ropa protectora
  • Aditivos para plásticos: Trióxido de antimonio combinado con compuestos halogenados en PVC rígido y plásticos termoestables

Pigmentos y pinturas

  • Amarillo de Nápoles: El antimoniato de plomo crea este pigmento artístico histórico utilizado desde la antigüedad
  • Pinturas de camuflaje: Los compuestos de antimonio reducen la reflectancia infrarroja para aplicaciones militares
  • Esmaltes cerámicos: El antimonio crea colores amarillos y blancos en cerámica y azulejos

Electrónica y semiconductores

  • dopaje de semiconductores: Antimonio ultrapuro como dopante de tipo n en silicio y germanio
  • Dispositivos termoeléctricos: Aleaciones de bismuto y antimonio para sistemas de refrigeración Peltier
  • Detectores infrarrojos: Antimoniuro de indio (InSb) para aplicaciones militares y científicas
  • Diodos: Compuestos de antimonio en diodos túnel y dispositivos de microondas

Ámbito militar y defensa

  • Munición trazadora: Los compuestos de antimonio crean trayectorias visibles de las balas
  • Composiciones de cebadores: Trisulfuro de antimonio en cápsulas fulminantes y cebadores para armas pequeñas
  • Perforación de blindajes: El antimonio endurece los núcleos de plomo de los proyectiles perforantes

Aplicaciones farmacéuticas

  • Medicamentos antiparasitarios: Los compuestos de antimonio tratan la leishmaniasis y la esquistosomiasis
  • Medicina veterinaria: Tartrato de potasio y antimonio para tratar ciertos parásitos animales

El antimonio en la vida cotidiana

Seguridad contra incendios en el hogar

  • Colchones: Retardantes de llama basados en antimonio en la espuma y las cubiertas de tela
  • Alfombras y tapetes: El trióxido de antimonio evita la propagación rápida del fuego en el mobiliario del hogar
  • Ropa infantil: La ropa de dormir retardante de llama utiliza compuestos de antimonio por seguridad
  • Tapicería: Sofás, sillas y cortinas tratados con retardantes de fuego basados en antimonio
  • Carcasas electrónicas: Las carcasas de televisores, computadoras y electrodomésticos contienen antimonio para la seguridad contra incendios

Tu vehículo

  • Batería del automóvil: Las rejillas de plomo y antimonio proporcionan estructura y durabilidad
  • Pastillas de freno: El material de fricción de sulfuro de antimonio detiene el automóvil de forma segura
  • Componentes interiores: Plásticos del tablero y tejidos de los asientos con retardantes de llama
  • Sistemas electrónicos: Antimonio en las uniones soldadas y los componentes semiconductores

Envases para alimentos y bebidas

  • Botellas de plástico: Catalizadores de antimonio utilizados en la producción de botellas de PET (botellas de agua y refrescos)
  • Envases para alimentos: Películas y recipientes de poliéster fabricados con catalizadores de antimonio
  • Recipientes para microondas: Los plásticos resistentes al calor suelen contener compuestos de antimonio

Ropa y textiles

  • Ropa de poliéster: Casi todos los tejidos de poliéster se fabrican utilizando catalizadores de antimonio
  • Reverso de alfombras: Antimonio en fibras sintéticas de alfombras y materiales de soporte
  • Equipamiento deportivo: Antimonio en ropa y equipos deportivos resistentes al fuego

Materiales de construcción

  • Aislamiento: Espuma aislante tratada con antimonio para cumplir las normas de seguridad contra incendios
  • Cableado eléctrico: Antimonio en revestimientos de PVC para cables, a fin de aumentar la resistencia a las llamas
  • Materiales para techos: Compuestos de antimonio en membranas sintéticas para techos

Electrónica de consumo

  • Placas de circuitos: Antimonio en sustratos de PCB retardantes de llama
  • Revestimiento de cables: Cubierta plástica tratada con antimonio en cables eléctricos
  • Carcasas de dispositivos: Retardantes de fuego de antimonio en fundas de teléfonos y computadoras
Antimonio oculto: Interactúas con el antimonio decenas de veces al día sin saberlo: desde tu camisa de poliéster hasta las pastillas de freno de tu automóvil y tu botella de agua. ¡Es uno de los elementos más invisibles, pero esenciales, de la química!

De dónde procede

Presencia natural

0,2 mg/kg de la corteza terrestre · más abundante que el 44 % de los elementos

Distribución mundial del antimonio

Mineral principal: estibina

La estibina (Sb₂S₃) contiene un 71,4 % de antimonio y forma cristales metálicos de color gris con una exfoliación perfecta. Las civilizaciones antiguas conocían la estibina como «kohl» para el maquillaje de ojos, sin saber que utilizaban sulfuro de antimonio.

Principales yacimientos mundiales

  • China: Domina con el 60 % de la producción mundial, principalmente del yacimiento de Xikuangshan, en la provincia de Hunan, la mayor mina de antimonio del mundo
  • Rusia: Yacimientos importantes en Siberia, especialmente el yacimiento de Sarylakhskoye
  • Tayikistán: El cinturón de oro y antimonio de Zeravshan contiene importantes yacimientos de estibina
  • Myanmar: Región histórica de extracción de antimonio con abundantes filones de estibina
  • Bolivia: Yacimientos de gran altitud en los Andes, a menudo asociados con estaño y plata
  • Turquía: Fuente europea importante con varias minas de antimonio activas

Formación geológica

Los yacimientos de antimonio se forman mediante procesos hidrotermales a temperaturas relativamente bajas (150-300 °C). El elemento se concentra en:

  • Filones epitermales: Yacimientos cercanos a la superficie formados por aguas termales y actividad geotérmica
  • Yacimientos de reemplazo: Minerales de antimonio que sustituyen a la caliza y otras rocas carbonatadas
  • Yacimientos polimetálicos: A menudo se encuentran junto con oro, plata, mercurio y arsénico
  • Yacimientos de aguas termales: Precipitación moderna de antimonio en zonas geotérmicas activas

Minerales asociados

  • Estibiconita (Sb₂O₄): Óxido amarillo de antimonio procedente de la meteorización de la estibina
  • Valentinita (Sb₂O₃): Óxido blanco de antimonio en zonas oxidadas
  • Cervantita (Sb₂O₄): Producto de oxidación de color amarillo a marrón
  • Antimonio nativo: Antimonio metálico raro en algunos yacimientos
  • Tetraedrita: Sulfuro de cobre y antimonio, «mena gris de cobre»

Abundancia y rareza

El antimonio ocupa el puesto 63 entre los elementos más abundantes de la corteza terrestre, con aproximadamente 0,2 ppm, por lo que es más raro que el estaño, pero más abundante que la plata. Su concentración requiere condiciones geológicas específicas, por lo que los yacimientos económicamente explotables son poco comunes.

Fuentes secundarias

  • Reciclaje de baterías de plomo: Recuperación importante de antimonio de baterías de automóviles usadas
  • Reciclaje de retardantes de llama: Recuperación de antimonio de residuos electrónicos
  • Reciclaje de metales para cojinetes: Antimonio recuperado de maquinaria industrial
Perspectiva geológica: La tendencia del antimonio a formar yacimientos cerca de sistemas geotérmicos activos significa que muchos depósitos se encuentran en regiones volcánicas, ¡lo que conecta este antiguo elemento con los procesos geológicos que siguen activos en la Tierra!

Manejo

Seguridad

Perfil de seguridad del antimonio

Metal tóxico: manipular con precaución

El antimonio y sus compuestos son tóxicos y requieren una manipulación cuidadosa. A diferencia del estaño, el antimonio presenta riesgos importantes para la salud por inhalación, ingestión y contacto con la piel. La toxicidad varía considerablemente entre los distintos compuestos de antimonio.

Riesgos respiratorios

  • Exposición aguda: El polvo y los vapores de antimonio causan neumoconiosis («pulmón de antimonio»)
  • Efectos crónicos: La inhalación prolongada provoca irritación respiratoria y cicatrización pulmonar
  • Límite ocupacional: Límite de OSHA de 0,5 mg/m³ para el aire del lugar de trabajo
  • Equipo de protección: Se requieren respiradores en entornos industriales

Efectos sistémicos sobre la salud

  • Cardiovasculares: Las dosis altas afectan el ritmo cardíaco y la presión arterial
  • Gastrointestinales: Náuseas, vómitos y diarrea por exposición aguda
  • Efectos cutáneos: «Manchas de antimonio»: lesiones cutáneas pustulosas por contacto
  • Reproductivos: Algunos compuestos de antimonio afectan la fertilidad y el desarrollo

Seguridad en el trabajo

  • Controles técnicos: Ventilación por extracción localizada para el procesamiento del antimonio
  • Protección personal: Guantes, gafas de seguridad y respiradores adecuados
  • Prácticas de higiene: Lavado minucioso de las manos y ropa de trabajo separada
  • Vigilancia médica: Seguimiento periódico de la salud de los trabajadores expuestos

Seguridad ambiental y del consumidor

  • Agua potable: Máximo de 6 ppb de antimonio en el agua potable establecido por la EPA
  • Botellas de PET: La migración de trazas de antimonio de las botellas de plástico generalmente es segura
  • Contacto con alimentos: Los niveles de antimonio en los alimentos suelen ser muy bajos
  • Residuos electrónicos: La eliminación adecuada evita la contaminación por antimonio

Riesgos de incendio y químicos

  • Gas estibina (SbH₃): Gas hidruro de antimonio extremadamente tóxico
  • Productos de combustión: La quema de compuestos de antimonio libera vapores tóxicos
  • Reactividad química: Algunos compuestos de antimonio son agentes oxidantes

Respuesta ante emergencias

  • Inhalación: Trasladar a la persona al aire fresco y buscar atención médica inmediata
  • Contacto con la piel: Lavar minuciosamente con agua y jabón
  • Contacto con los ojos: Enjuagar con agua durante 15 minutos y buscar atención médica
  • Ingestión: No provocar el vómito; contactar con un centro de toxicología
Importante: Aunque el antimonio presente en productos de consumo (retardantes de llama y botellas de PET) supone un riesgo mínimo, el antimonio industrial requiere protocolos de seguridad estrictos. Sigue siempre las directrices de las MSDS cuando trabajes con compuestos de antimonio.

Respuestas rápidas

Preguntas frecuentes sobre Antimonio

¿Qué es Antimonio?

Antimonio (símbolo Sb) es el elemento 51 de la tabla periódica, un Metaloide del periodo 5, grupo 15. Un metaloide frágil utilizado desde la antigüedad como cosmético para los ojos y ahora como retardante de llama. A temperatura ambiente es un sólido.

¿Cuál es la configuración electrónica de Antimonio?

La configuración electrónica en estado fundamental de Antimonio es [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p³, con 5 capas ocupadas y la distribución 2, 8, 18, 18, 5. Su capa externa contiene 5 electrones, lo que determina su comportamiento en los enlaces.

¿Cuáles son los puntos de fusión y ebullición de Antimonio?

Antimonio se funde a 903.8 K (630.6 °C) y hierve a 1860 K (1586.9 °C).

¿Cuál es la masa atómica de Antimonio?

La masa atómica estándar de Antimonio es 121.76 u. Es un promedio ponderado de sus isótopos naturales, por lo que rara vez es un número entero.

¿Qué densidad tiene Antimonio?

Antimonio tiene una densidad de 6.697 g/cm³. El agua tiene una densidad de 1.0 g/cm³, por lo que un bloque de Antimonio es aproximadamente 6.7 veces más pesado.

¿Cuál es la electronegatividad de Antimonio?

Antimonio tiene una electronegatividad de Pauling de 2.05. La escala va de 0.70 (francio, el que menos atrae a los electrones) a 3.98 (flúor, el que más). Los valores de esta franja intermedia tienden a formar enlaces covalentes en lugar de enlaces fuertemente iónicos.

¿Quién descubrió Antimonio y cuándo?

Antimonio se conoce desde la Antigüedad: se encuentra en una forma que puede utilizarse sin fundición, por lo que no se puede atribuir su descubrimiento a una sola persona. El nombre proviene de griego anti + monos; símbolo de stibium.

¿Qué tan común es Antimonio en la Tierra?

Antimonio constituye aproximadamente 0.2 mg/kg de la corteza terrestre; es realmente raro, por lo que resulta caro.