51 Sb Antimoine 121.76
Métalloïde p-block Period 5 Group 15

Antimoine

Sb · Element 51 · Pnictogens

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

ÉTAT À 20°C solide
MASSE ATOMIQUE 121.76 u
ELECTRON CONFIGURATION [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p³

Structure

L’atome de antimoine

Ce n’est pas un diagramme de points sur des anneaux — c’est un échantillon de Monte-Carlo de la masse volumique de probabilité réelle |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.

Nuage orbital

Valeurs mesurées

Fiche de propriétés

Chaque barre montre où se situe antimoine parmi les 118 éléments pour cette propriété.

Physique

Densité 6.697 g/cm³ 38%
Point de Fusion 903.8 K 37%
Point d'Ébullition 1860 K 42%
Chaleur spécifique 0.207 J/g·K
Conductivité Thermique 24.3 W/m·K 52%

Atomique

Rayon Atomique 139 pm 30%
Rayon covalent 139 pm
Rayon de Van der Waals 206 pm

Électronique

Électronégativité 2.05 73%
Énergie d’ionisation 833.6 kJ/mol 73%
Affinité Électronique 101.3 kJ/mol 68%

Présence

Abondance dans la croûte 0.2 mg/kg 44%

Identité

SymboleSb
Numéro atomique51
Masse atomique121.76 u
CatégorieMétalloïde
Blocp
Structure cristallinerhomboédrique
États d’oxydation-3, +3, +5
Découverteancient
Découvert parKnown since antiquity

Sources : masses atomiques standard de l’IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Les valeurs marquées ~ sont prédites et non mesurées.

Taille, à l’échelle

How big is an antimoine atom?

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

Plage thermique

Solid, liquid, gas — and when

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

Où il se situe

Position dans le tableau

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

OTHER MÉTALLOÏDES

All métalloïdes

L’histoire

Ce qu’est antimoine et comment nous l’avons découvert

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

The discovery of antimoine

Du secret de beauté antique à l'élément moderne

Origines égyptiennes antiques (3000 AEC)

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 également 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

Alchimie médiévale

Les alchimistes médiévaux appelaient l'antimoine « le loup des métaux » parce qu'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.

La mystérieuse découverte du moine

Vers 1450, un moine bénédictin allemand nommé Basil Valentine (peut-être un pseudonyme) écrivit abondamment sur l'antimoine dans son manuscrit « Le Char triomphal de l'antimoine ». Il décrivit des méthodes d'extraction de l'antimoine métallique et ses applications médicales — bien que ses traitements se soient souvent révélés toxiques.

Confusion avec les métaux nobles

Pendant des siècles, l'antimoine fut 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 ensuite déformé en « antimony ».

Reconnaissance scientifique

Nicolas Lémery (1707) distingua clairement pour la première fois l'antimoine comme un élément distinct dans son traité de chimie. Il démontra que l'antimoine pouvait être isolé sous forme d'un métal cassant et argenté, possédant des propriétés uniques différentes de celles du plomb ou de l'étain.

Applications de la révolution industrielle

La révolution industrielle révéla le véritable potentiel de l'antimoine :

  • Années 1780 : Les alliages pour caractères d'imprimerie révolutionnent l'édition
  • Années 1840 : Antimoine dans les allumettes à friction et les amorces à percussion
  • Années 1860 : Métal Britannia (alliage antimoine-étain) pour les objets décoratifs
  • Années 1890 : Développement de grilles de batteries plomb-antimoine pour les premières automobiles

Révolution des retardateurs de flamme au 20e siècle

Découverte des années 1950 : Des scientifiques découvrirent que le trioxyde d'antimoine renforçait considérablement les propriétés retardatrices de flamme 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.

Compréhension moderne

Aujourd'hui, nous comprenons que l'antimoine est un métalloïde aux propriétés uniques :

  • Configuration électronique : [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p³
  • Allotropie : Existe sous plusieurs formes cristallines
  • Propriétés semi-conductrices : Utilisé dans l'électronique moderne et les détecteurs infrarouges
Un parcours étonnant : Du maquillage des yeux de Cléopâtre à la sécurité incendie moderne — le parcours de 5 000 ans de l'antimoine montre comment des matériaux anciens peuvent trouver de nouvelles utilisations révolutionnaires grâce à la compréhension scientifique !

Applications

À quoi sert antimoine

Sécurité incendie et retardateurs de flamme

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 pour enfants que les intérieurs d'avions.

Industrie automobile

  • Plaquettes de frein : Le sulfure d'antimoine fournit un matériau de friction aux performances constantes à haute température
  • Grilles de batterie : Les alliages plomb-antimoine (2-6 % Sb) des batteries automobiles offrent une résistance mécanique et à la corrosion
  • Alliages de paliers : Métaux Babbitt en antimoine-étain-cuivre pour les paliers de moteurs à usage intensif
  • Soudage : Antimoine dans les soudures sans plomb destinées à l'électronique automobile

Verre et céramique

  • Clarification du verre : Le trioxyde d'antimoine élimine les bulles et améliore la transparence lors de la production de verre de haute qualité
  • Agent décolorant : Neutralise les teintes jaunes et vertes causées par les impuretés de fer dans le verre
  • Agent opacifiant : Crée du verre blanc opaque et des émaux céramiques
  • Écrans de télévision : Composés d'antimoine dans le verre des tubes cathodiques pour protéger contre les rayonnements

Textiles et plastiques

  • Production de polyester : Les catalyseurs à base d'antimoine (trioxyde d'antimoine) permettent la polymérisation du polyéthylène téréphtalate (PET)
  • Tissus retardateurs de flamme : Composés d'antimoine dans les tapis, les revêtements et les vêtements de protection
  • Additifs plastiques : Trioxyde d'antimoine associé à des composés halogénés dans le PVC rigide et les plastiques thermodurcissables

Pigments et peintures

  • Jaune de Naples : L'antimoniate de plomb crée ce pigment artistique historique utilisé depuis l'Antiquité
  • Peintures de camouflage : Les composés d'antimoine réduisent la réflectance infrarouge pour les applications militaires
  • Émaux céramiques : L'antimoine crée des couleurs jaunes et blanches dans les poteries et les carreaux

Électronique et semi-conducteurs

  • Diffusion dans les semi-conducteurs : Antimoine ultrapur comme dopant de type n dans le silicium et le germanium
  • Dispositifs thermoélectriques : Alliages bismuth-antimoine pour les systèmes de refroidissement Peltier
  • Détecteurs infrarouges : Antimoniure d'indium (InSb) pour les applications militaires et scientifiques
  • Diodes : Composés d'antimoine dans les diodes tunnel et les dispositifs micro-ondes

Armée et défense

  • Munitions traçantes : Les composés d'antimoine rendent visibles les trajectoires des projectiles
  • Compositions d'amorçage : Trisulfure d'antimoine dans les amorces à percussion et les amorces pour armes légères
  • Perforation des blindages : L'antimoine durcit les noyaux de plomb des projectiles perforants

Applications pharmaceutiques

  • Médicaments antiparasitaires : Les composés d'antimoine traitent la leishmaniose et la schistosomiase
  • Médecine vétérinaire : Tartrate de potassium et d'antimoine pour traiter certains parasites animaux

L'antimoine au quotidien

Sécurité incendie à la maison

  • Matelas : Retardateurs de flamme à base d'antimoine dans la mousse et les housses en tissu
  • Tapis et moquettes : Le trioxyde d'antimoine empêche la propagation rapide du feu dans l'ameublement domestique
  • Vêtements pour enfants : Les vêtements de nuit ignifugés utilisent des composés d'antimoine pour la sécurité
  • Revêtements : Canapés, fauteuils et rideaux traités avec des retardateurs de flamme à base d'antimoine
  • Boîtiers électroniques : Les boîtiers de téléviseurs, d'ordinateurs et d'appareils électroménagers contiennent de l'antimoine pour la sécurité incendie

Votre véhicule

  • Batterie automobile : Les grilles plomb-antimoine assurent structure et longévité
  • Plaquettes de frein : Le matériau de friction au sulfure d'antimoine arrête votre voiture en toute sécurité
  • Composants intérieurs : Plastiques du tableau de bord et tissus des sièges contenant des retardateurs de flamme
  • Systèmes électroniques : Antimoine dans les joints de soudure et les composants semi-conducteurs

Récipients alimentaires et pour boissons

  • Bouteilles en plastique : Catalyseurs à base d'antimoine utilisés dans la production de bouteilles en PET (bouteilles d'eau et de soda)
  • Emballages alimentaires : Films et récipients en polyester fabriqués avec des catalyseurs à base d'antimoine
  • Récipients pour micro-ondes : Les plastiques résistants à la chaleur contiennent souvent des composés d'antimoine

Vêtements et textiles

  • Vêtements en polyester : Presque tous les tissus en polyester sont fabriqués à l'aide de catalyseurs à base d'antimoine
  • Envers des tapis : Antimoine dans les fibres synthétiques des tapis et les matériaux de support
  • Équipements sportifs : Antimoine dans les vêtements et équipements de sport résistants au feu

Matériaux de construction

  • Isolation : Isolation en mousse traitée à l'antimoine pour respecter les normes de sécurité incendie
  • Câblage électrique : Antimoine dans les revêtements de câbles en PVC pour résister aux flammes
  • Matériaux de toiture : Composés d'antimoine dans les membranes de toiture synthétiques

Électronique grand public

  • Cartes de circuits imprimés : Antimoine dans les substrats de circuits imprimés retardateurs de flamme
  • Gaines de câbles : Revêtement plastique traité à l'antimoine sur les câbles électriques
  • Boîtiers d'appareils : Retardateurs de flamme à base d'antimoine dans les coques de téléphones et d'ordinateurs
L'antimoine caché : Vous êtes en contact avec l'antimoine des dizaines de fois par jour sans le savoir : de votre chemise en polyester aux plaquettes de frein de votre voiture, en passant par votre bouteille d'eau. C'est l'un des éléments les plus invisibles mais essentiels de la chimie !

D’où il vient

Présence naturelle

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

Répartition mondiale de l'antimoine

Minéral principal : stibine

La stibine (Sb₂S₃) contient 71,4 % d'antimoine et forme des cristaux gris métalliques caractéristiques au 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.

Principaux gisements mondiaux

  • Chine : Domine avec 60 % de la production mondiale, principalement grâce au gisement de Xikuangshan dans la province du Hunan, la plus grande mine d'antimoine au monde
  • Russie : Gisements importants en Sibérie, notamment le gisement de Sarylakhskoye
  • Tadjikistan : La ceinture aurifère et antimonifère de Zeravshan contient d'importants gisements de stibine
  • Myanmar : Région historique d'extraction de l'antimoine aux riches filons de stibine
  • Bolivie : Gisements d'altitude dans les Andes, souvent associés à l'étain et à l'argent
  • Turquie : Source européenne importante comptant plusieurs mines d'antimoine actives

Formation géologique

Les gisements d'antimoine se forment par des processus hydrothermaux à des températures relativement basses (150-300 °C). L'élément se concentre dans les :

  • Filons épithermaux : Gisements proches de la surface formés par des sources chaudes et une activité géothermique
  • Gisements de remplacement : Minéraux d'antimoine remplaçant le calcaire et d'autres roches carbonatées
  • Gisements polymétalliques : Souvent présents avec l'or, l'argent, le mercure et l'arsenic
  • Gisements de sources chaudes : Précipitation moderne de l'antimoine dans les zones géothermiques actives

Minéraux associés

  • Stibiconite (Sb₂O₄) : Oxyde d'antimoine jaune issu de l'altération de la stibine
  • Valentinite (Sb₂O₃) : Oxyde d'antimoine blanc dans les zones oxydées
  • Cervantite (Sb₂O₄) : Produit d'oxydation jaune à brun
  • Antimoine natif : Antimoine métallique rare dans certains gisements
  • Tétraédrite : Sulfure de cuivre et d'antimoine, « minerai de cuivre gris »

Abondance et rareté

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 spécifiques, ce qui rend les gisements économiquement exploitables peu fréquents.

Sources secondaires

  • Recyclage des batteries au plomb : Récupération importante d'antimoine à partir des anciennes batteries automobiles
  • Recyclage des retardateurs de flamme : Récupération d'antimoine à partir des déchets électroniques
  • Recyclage des métaux de paliers : Antimoine récupéré sur des machines industrielles
Éclairage géologique : La tendance de l'antimoine à se former près des systèmes géothermiques actifs explique pourquoi de nombreux gisements se trouvent dans des régions volcaniques, reliant cet élément ancien aux processus géologiques toujours à l'œuvre sur Terre !

Manipulation

Sécurité

Profil de sécurité de l'antimoine

Métal toxique — manipuler avec précaution

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.

Risques respiratoires

  • Exposition aiguë : Les poussières et fumées d'antimoine provoquent une pneumoconiose (« poumon antimonieux »)
  • Effets chroniques : L'inhalation prolongée entraîne une irritation respiratoire et une cicatrisation pulmonaire
  • Limite professionnelle : Limite OSHA de 0,5 mg/m³ dans l'air des lieux de travail
  • Équipement de protection : Des appareils respiratoires sont requis dans les environnements industriels

Effets systémiques sur la santé

  • Cardiovasculaire : Les doses élevées affectent le rythme cardiaque et la pression artérielle
  • Gastro-intestinal : Nausées, vomissements et diarrhées après une exposition aiguë
  • Effets cutanés : « Taches d'antimoine » — lésions cutanées pustuleuses dues au contact
  • Reproduction : Certains composés d'antimoine affectent la fertilité et le développement

Sécurité au travail

  • Mesures techniques : Ventilation locale par aspiration lors du traitement de l'antimoine
  • Protection individuelle : Gants, lunettes de sécurité et appareils respiratoires appropriés
  • Pratiques d'hygiène : Lavage soigneux des mains et vêtements de travail séparés
  • Suivi médical : Surveillance régulière de la santé des travailleurs exposés

Sécurité environnementale et des consommateurs

  • Eau potable : Limite maximale de l'EPA de 6 ppb d'antimoine dans l'eau potable
  • Bouteilles en PET : La migration de traces d'antimoine depuis les bouteilles en plastique est généralement sans danger
  • Contact alimentaire : Les niveaux d'antimoine dans les aliments sont généralement très faibles
  • Déchets électroniques : Une élimination appropriée empêche la contamination par l'antimoine

Risques d'incendie et chimiques

  • Gaz stibine (SbH₃) : Hydrure d'antimoine gazeux extrêmement toxique
  • Produits de combustion : La combustion de composés d'antimoine libère des fumées toxiques
  • Réactivité chimique : Certains composés d'antimoine sont des agents oxydants

Intervention d'urgence

  • Inhalation : Transporter la personne à l'air frais et consulter immédiatement un médecin
  • Contact cutané : Laver soigneusement avec de l'eau et du savon
  • Contact avec les yeux : Rincer à l'eau pendant 15 minutes et consulter un médecin
  • Ingestion : Ne pas provoquer de vomissements et contacter un centre antipoison
Important : Bien que l'antimoine présent dans les produits de consommation (retardateurs de flamme, bouteilles en PET) pose un risque minime, l'antimoine industriel nécessite des protocoles de sécurité stricts. Suivez toujours les directives des fiches de données de sécurité lors de la manipulation de composés d'antimoine.

Réponses rapides

Antimoine : questions fréquentes

What is Antimoine?

Antimoine (symbol Sb) is element 51 on the periodic table, a métalloïde 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 Antimoine?

Antimoine'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 Antimoine?

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

What is the atomic mass of Antimoine?

The standard atomic weight of Antimoine 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 Antimoine?

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

What is the electronegativity of Antimoine?

Antimoine 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 Antimoine, and when?

Antimoine 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 Antimoine on Earth?

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