L’ antimonio si trova in natura principalmente sotto forma di solfuro; il più importante è la stibnite Sb2S3 noto anche con il nome di antimonite. In piccole quantità si trova anche come ossido nella valentinite Sb2O3 e allo stato elementare. Il chimico francese Nicolas Lémery fu il primo a studiare scientificamente l’antimonio e i suoi composti pubblicando i suoi risultati nel 1707.
Ottenimento
Il metallo si ottiene scaldando la stibnite con ferro:
Sb2S3 + 3 Fe → 2 Sb + 3 FeS
I minerali più poveri sono arrostiti e l’ossido formatosi è ridotto con carbone. L
’elemento esiste in più forme allotropiche di cui solo una è quella stabile. A temperatura ambiente si ha l’antimonio grigio con reticolo romboedrico, che ad elevate pressioni dà una modificazione cubica. La forma romboedrica ha aspetto metallico ed è simile all’antimonio e al bismuto. Esistono inoltre due allotropi instabili giallo e nero; quest’ultimo si trasforma in modo esplosivo nella forma stabile.
L’antimonio si usa in lega con il piombo come induritore, per fare pallini da caccia, caratteri di stampa, accumulatori, metalli antifrizione. In lega con lo stagno e piombo dà il peltro, lega metallica impiegata per imitare l’argento nella creazione di vari oggetti. L’antimonio è stabile all’aria, ma brucia in essa a temperature elevate dando il triossido. E’ attaccato facilmente dagli alogeni e si combina con molti metalli e non metalli; è ossidato da acido nitrico e acido solforico.
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Composti
Fra i composti in cui l’antimonio ha numero di ossidazione (III) va ricordata la stibina, idruro di antimonio SbH3, analogo pesante dell’ammoniaca. La stibina è un gas molto instabile, buon riducente e velenosa. Essa si ottiene trattando gli antimoniuri di metalli elettropositivi con acidi o riducendo con zinco altri composti quali l’acido antimonico secondo la reazione:
H3SbO4 + 4 Zn + 8 H+ → SbH3 + 4 Zn2+ + 4 H2O
Per quanto riguarda i composti con altri metalli, solo per alcuni si può schematizzare la descrizione in termini di legame ionico in quanto la maggior parte di essi ha carattere intermetallico trattandosi di vere e proprie leghe.
Ossidi
Sono noti tre ossidi dell’antimonio: Sb2O3 , Sb2O5, SbO2; i primi due corrispondono rispettivamente agli stati di ossidazione (III) e (V).
Il primo ha formula molecolare Sb4O6 ed è analogo a P4O6 e As4O6; al di sopra dei 600°C si trasforma in una struttura continua a strati. Sb4O6 si ottiene per ossidazione del metallo, è un solido bianco che diventa giallo per riscaldamento. Non si scioglie in acqua e in acidi ossidanti diluiti mentre si scioglie in acido cloridrico secondo la reazione:
Sb2O3 + 6 HCl → 2 SbCl3 + 3 H2O
Si scioglie facilmente in alcali dando i sali di tetraidrossiantimoniato (III):
Sb2O3 + 2 NaOH → 3 H2O + 2 Na[Sb(OH)4]
Questo comportamento del Sb(III) lo distingue nettamente dagli omologhi più leggeri che non sono anfoteri. E’ noto il catione Sb3+ almeno in alcuni sali come il solfato di antimonio (III) Sb2(SO4)3. Questo catione si idrolizza rapidamente dando il catione antimonile SbO+:
SbCl3 + H2O → SbOCl + 2 HCl
Il pentossido Sb2O5, si ottiene per azione dell’acido nitrico sul metallo. E’ un solido giallo, meno stabile del triossido, che perde ossigeno per riscaldamento. Alla stato libero è nota una polvere di pentossido idrato (Sb2O5 ∙3 H2O) detto acido antimonico (analogo all’acido fosforico) . Molti dei cosiddetti antimoniati ottenuti fondendo insieme ossidi e aventi formula del tipo M1SbO3 , MIIISbO4 sono da considerarsi ossidi misti.
Il biossido SbO2si ottiene riscaldando ad alte temperature gli altri ossidi; anch’esso è un ossido misto contenente Sb(III) e Sb (V) ambedue coordinati ottaedricamente.
Sono noti i solfuri Sb2S3 e Sb2S5 che si ottengono per sintesi direttao per precipitazione con solfuro di idrogeno da soluzioni di sali di Sb(III) e Sb(V) ; sono solidi di color arancio, insolubili in acqua e in acidi diluiti, ma solubili in solfuri alcalini in cui, come i corrispondenti composti di arsenico, danno tiosali:
Sb2S3 + 3 Na2S → 2 Na3SbS3
Sb2S5 + 3 Na2S → 2 Na3SbS4
Alogenuri
Sono noti tutti i trialogenuri SbX3; i più importanti sono SbF3 e SbCl3 (burro di antimonio) . Ambedue questi composti possono accettare un altro ione alogeno per dare gli anioni [SbF4]– e [SbCl4]–
I trialogenuri si idrolizzano in acqua ; SbCl3 dà soluzioni limpide solo in presenza di acido cloridrico in eccesso. Per diluizione dà un precipitato di ossocloruro SbOCl o anche ossocloruri a stechiometria più complessa. Gli ossocloruri si disciolgono per aggiunta di acido cloridrico.
Dei pentalogenuri esistono SbF5 e SbCl5 ; SbF5 è un liquido viscoso di natura polimerica; trattato con fluoruri dà lo ione esafluoroantimoniato (V) secondo la reazione:
SbF5 + NaF → Na[SbF6]–
SbCl5 è un energico agente clorurante e anche esso dà l’anione [SbCl6]– che si ottiene trattando composti di Sb (V) con acido cloridrico in eccesso:
Sb2O5 + 12 HCl → 2 H[SbCl6] + 5 H2O
Esistono altri alogenuri complessi come [Sb2F7]– e [Sb4F16]4-