Sb · Élément 51 · Métalloïde
Un métalloïde cassant utilisé depuis l’Antiquité comme cosmétique pour les yeux, et désormais comme retardateur de flamme.
Structure
Il ne s’agit pas d’un diagramme de points sur des anneaux — mais d’un échantillon de Monte-Carlo de la véritable densité de probabilité |ψ|² pour chaque sous-couche occupée. Faites glisser pour faire pivoter. Le bleu et le violet indiquent les signes opposés de la fonction d’onde, ce qui rend la liaison possible.
Valeurs mesurées
Chaque barre indique où se situe antimoine parmi les 118 éléments pour cette propriété.
Sources : masses atomiques standard de l’IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Les valeurs marquées ~ sont prédites plutôt que mesurées.
Taille, à l’échelle
Rayon de 139 pm — soit 0,139 nm ; il en faudrait donc environ 3,6 millions côte à côte pour couvrir un millimètre.
Plage thermique
Antimoine est liquide dans une plage de 956 K, de 904 K à 1860 K.
L’histoire
Un métalloïde cassant utilisé depuis l’Antiquité comme cosmétique pour les yeux, et désormais comme retardateur de flamme.
L’histoire de l’antimoine commence avec les rituels de beauté antiques. Les reines égyptiennes, dont Cléopâtre, utilisaient de la stibine broyée (sulfure d’antimoine) comme « khôl » — un maquillage noir spectaculaire qui protégeait aussi contre les infections oculaires et l’éblouissement du soleil du désert.
« Ses yeux étaient soulignés de khôl fabriqué à partir de stibine, lui donnant un regard capable de commander des empires. » — Description antique de la beauté égyptienne
Les alchimistes médiévaux appelaient l’antimoine « le loup des métaux », car il semblait « dévorer » les autres métaux lorsqu’ils étaient chauffés ensemble. Le symbole ♁ représentait l’antimoine dans les textes alchimiques, et les praticiens pensaient qu’il possédait des pouvoirs de transmutation.
Vers 1450, un moine bénédictin allemand nommé Basil Valentine (peut-être un pseudonyme) écrivit longuement sur l’antimoine dans son manuscrit « Le Char triomphal de l’antimoine. » Il décrivit des méthodes pour extraire l’antimoine métallique et ses applications médicales — même si ses traitements se révélèrent souvent toxiques.
Pendant des siècles, l’antimoine a été confondu avec le plomb et l’étain. Son nom vient du grec « anti-monos », qui signifie « pas seul », car on le trouvait rarement sous forme pure. Les alchimistes arabes l’appelaient « al-ithmid », nom qui fut ensuite déformé en « antimony ».
Nicolas Lémery (1707) fut le premier à distinguer clairement l’antimoine comme un élément distinct dans son traité de chimie. Il démontra que l’antimoine pouvait être isolé sous la forme d’un métal argenté et cassant, aux propriétés uniques différentes de celles du plomb ou de l’étain.
La révolution industrielle révéla le véritable potentiel de l’antimoine :
Découverte des années 1950 : les scientifiques découvrirent que le trioxyde d’antimoine renforçait considérablement les propriétés ignifuges des composés halogénés. Cette avancée conduisit à l’application moderne la plus importante de l’antimoine : sauver d’innombrables vies grâce à la prévention des incendies.
Nous savons aujourd’hui que l’antimoine est un métalloïde aux propriétés uniques :
Applications
Le trioxyde d’antimoine (Sb₂O₃) est le synergiste retardateur de flamme le plus important au monde, utilisé dans plus de 60 % de la consommation mondiale d’antimoine. Il agit en libérant des halogénures d’antimoine qui perturbent la chimie de la combustion, protégeant aussi bien les pyjamas des enfants que l’intérieur des avions.
D’où il vient
0,2 mg/kg de la croûte terrestre · plus abondant que 44 % des éléments
La stibine (Sb₂S₃) contient 71,4 % d’antimoine et forme des cristaux gris métalliques caractéristiques présentant un clivage parfait. Les civilisations anciennes connaissaient la stibine sous le nom de « khôl » pour le maquillage des yeux, sans savoir qu’elles utilisaient du sulfure d’antimoine.
Les gisements d’antimoine se forment par des processus hydrothermaux à des températures relativement basses (150-300 °C). L’élément se concentre dans :
L’antimoine est le 63e élément le plus abondant de la croûte terrestre, avec environ 0,2 ppm, ce qui le rend plus rare que l’étain, mais plus abondant que l’argent. Sa concentration nécessite des conditions géologiques particulières, ce qui rend les gisements économiquement exploitables peu courants.
Manipulation
L’antimoine et ses composés sont toxiques et nécessitent une manipulation prudente. Contrairement à l’étain, l’antimoine présente des risques importants pour la santé par inhalation, ingestion et contact cutané. La toxicité varie fortement selon les composés d’antimoine.
Réponses rapides
Antimoine (symbole Sb) est l’élément 51 du tableau périodique, un Métalloïde de la période 5, du groupe 15. Un métalloïde cassant utilisé depuis l’Antiquité comme cosmétique pour les yeux, et désormais comme retardateur de flamme. À température ambiante, c’est un solide.
[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p³ ; elle comporte 5 couches occupées, avec la répartition 2, 8, 18, 18, 5. Sa couche externe contient 5 électrons, ce qui détermine son comportement en matière de liaisons.Antimoine fond à 903.8 K (630.6 °C) et bout à 1860 K (1586.9 °C).
La masse atomique standard de Antimoine est de 121.76 u. Il s’agit d’une moyenne pondérée de ses isotopes présents naturellement, ce qui explique qu’elle soit rarement un nombre entier.
Antimoine a une masse volumique de 6.697 g/cm³. L’eau a une masse volumique de 1.0 g/cm³ ; un bloc de Antimoine est donc environ 6.7× plus lourd.
Antimoine a une électronégativité de Pauling de 2.05. L’échelle va de 0.70 (le francium, le moins attiré par les électrons) à 3.98 (le fluor, le plus attiré). Les valeurs de cette plage intermédiaire tendent à former des liaisons covalentes plutôt que des liaisons fortement ioniques.
Antimoine est connu depuis l’Antiquité — il existe sous une forme utilisable sans réduction du minerai ; aucune personne en particulier ne peut donc être créditée de sa découverte. Le nom vient de grec anti + monos ; symbole dérivé de stibium.
Antimoine constitue environ 0.2 mg/kg de la croûte terrestre — véritablement rare, ce qui explique son prix élevé.