What is 锑?
锑 (symbol Sb) is element 51 on the periodic table, a 类金属 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.
结构
这不是环上点阵的示意图,而是对每个已占据子层实际概率密度|ψ|²进行蒙特卡洛采样的结果。拖动即可旋转。蓝色和紫色表示波函数的相反符号,这正是成键成为可能的原因。
测量值
每个条形图都显示锑在全部118种元素中该性质的排名位置。
来源:IUPAC 2021 标准原子量 ·《CRC 化学与物理手册》· NIST。标有 ~ 的数值是预测值,而非测量值。
按比例显示的大小
Radius 139 pm — that is 0.139 nm, so about 3597 million of them side by side would span a millimetre.
热范围
锑 is liquid over a 956 K window, from 904 K to 1860 K.
故事
A brittle metalloid used since antiquity as eye cosmetic, and now as a flame retardant.
锑的故事始于古代美容仪式。包括克娄巴特拉在内的埃及王后使用磨碎的辉锑矿(硫化锑)作为“kohl”——一种醒目的黑色眼妆,同时还能防止眼部感染和沙漠阳光的眩光。
“她的眼睛用辉锑矿制成的kohl描画,目光足以令帝国俯首。”——关于埃及美人的古代描述
中世纪炼金术士称锑为“金属之狼”,因为锑与其他金属一起加热时,似乎会“吞噬”其他金属。符号♁在炼金术文献中代表锑,炼金术士相信它拥有点金术力量。
约1450年,一位名叫巴西尔·瓦伦丁的德国本笃会修道士(可能是笔名)在其手稿《锑的凯旋战车》中大量记述了锑。他描述了提取金属锑的方法及其医学用途——尽管他的疗法往往具有毒性!
几个世纪以来,锑一直与铅和锡混淆。这个名称源自希腊语“anti-monos”,意为“不单独存在”,因为锑很少以纯态出现。阿拉伯炼金术士称其为“al-ithmid”,后来演变成“antimony”。
尼古拉·勒梅里(1707年)在其化学论著中首次明确将锑区分为一种独立元素。他证明锑可以分离为一种易碎的银色金属,其独特性质不同于铅或锡。
工业革命揭示了锑的真正潜力:
1950年代的发现:科学家发现三氧化二锑能显著增强卤化化合物的阻燃性能。这一突破促成了锑最重要的现代用途——通过预防火灾挽救了无数生命。
如今我们认识到,锑是一种具有独特性质的类金属:
应用
三氧化二锑(Sb₂O₃)是世界上最重要的阻燃协效剂,用于全球锑消费量的60%以上。它通过释放干扰燃烧化学过程的卤化锑发挥作用,从儿童睡衣到飞机内饰都能得到保护。
来源
0.2 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 44% of elements
辉锑矿(Sb₂S₃)含有71.4%的锑,会形成具有明显金属灰色和完美解理的晶体。古代文明将辉锑矿称为“kohl”,用于眼妆,却没有意识到自己使用的是硫化锑。
锑矿床通过相对低温(150-300°C)下的热液过程形成。这种元素集中于:
锑在地壳元素丰度中排名第63位,约为0.2 ppm,比锡稀有,但比银丰富。其富集需要特定的地质条件,因此具有经济价值的矿床并不常见。
处理
锑及其化合物具有毒性,需要谨慎处理。与锡不同,锑可通过吸入、摄入和皮肤接触造成严重健康风险。不同锑化合物的毒性差异很大。
快速回答
锑 (symbol Sb) is element 51 on the periodic table, a 类金属 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.
[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.锑 melts at 903.8 K (630.6 °C) and boils at 1860 K (1586.9 °C).
The standard atomic weight of 锑 is 121.76 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.
锑 has a density of 6.697 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of 锑 is about 6.7× heavier.
锑 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.
锑 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.
锑 makes up about 0.2 mg/kg of the Earth's crust — genuinely rare, which is why it is expensive.