יסוד כימי · דף עיון
51Sb

אנטימון

אנטימון הוא יסוד כימי שמספרו האטומי 51 וסמלו Sb. הוא נמצא במחזור 5, קבוצה 15 ובבלוק p. מצבו הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק, ותצורת האלקטרונים שלו היא [Kr] 4d10 5s2 5p3.

מספר אטומי51
משקל אטומי תקני121.760(1)
קבוצה15
מחזור5
בלוקp
תצורת אלקטרונים[Kr] 4d10 5s2 5p3
מבנה אלקטרוני

מה קובע את הכימיה שלו?

תצורת האלקטרונים של אנטימון היא [Kr] 4d10 5s2 5p3. חלוקת האלקטרונים בקליפות ובתת-הרמות החיצוניות קובעת במידה רבה כיצד האטום יוצר קשרים ומהם מצבי החמצון הסבירים שלו.

כדי להבין את התגובתיות של אנטימון צריך לקרוא את התצורה האלקטרונית יחד עם מיקומו בטבלה המחזורית. יחד הן מסבירות אלקטרוני ערכיות, סיכוך, גודל אטומי והנטייה לאבד, לקלוט או לשתף אלקטרונים.

צורות כימיות

תרכובות, יונים וחומרים

אנטימון יוצר חומרים מסוגים שונים בהתאם למבנה האלקטרוני ולסביבה הכימית. תחמוצות, הלידים, הידרידים, סגסוגות או תרכובות קוולנטיות עשויים להיות חשובים, ומצב החמצון קובע את המבנה, סוג הקשרים והתגובתיות.

התנהגות פיזיקלית

מצב ושינויי פאזה

המצב הפיזיקלי הייחוסי בטמפרטורת החדר הוא מוצק. הצפיפות המופיעה היא 6.697 g/cm³. נקודת ההתכה היא 903.8 K (630.6 °C). נקודת הרתיחה היא 1 908 K (1 635 °C). לחץ, טוהר, מבנה גבישי ואלוטרופים יכולים לשנות ערכים נמדדים, ולכן תנאי המדידה הם חלק חשוב מקריאת הנתונים הפיזיקליים.

הימצאות ושימושים

איפה נמצא אנטימון וכיצד משתמשים בו?

בפועל, אנטימון מופיע ביישומים כגון מעכבי בעירה, סגסוגות ומוליכים למחצה. התכונה המנוצלת יכולה להגיע מן היסוד הטהור, מסגסוגת, מתרכובת או מאיזוטופ מסוים, ולכן חשוב תמיד להבחין בין היסוד לבין הצורה הכימית שמשמשת בפועל.

בפועל

דוגמאות לשימושים ממשיים

מעכבי בעירה

בתחום מעכבי בעירה, אנטימון או תרכובות שלו משמשים כדי להתאים חוזק, עמידות, תגובה לחום, קורוזיה או תכונות פני שטח של החומר.

סגסוגות

אנטימון מתווסף למתכות או לסגסוגות כדי לשנות חוזק, עמידות בפני קורוזיה, התנהגות בהתכה או ביצועים בטמפרטורות גבוהות.

מוליכים למחצה

אנטימון משמש במוליכים למחצה ובמיקרואלקטרוניקה כאשר ניתן לשלוט באמצעותו בהולכה, בפער האנרגיה או בתגובה לאור.

מיקום מחזורי

מה מספרים היסודות השכנים?

אנטימון נמצא במחזור 5 ובקבוצה 15. היסודות הסמוכים המוצגים כאן הם: גרמניום; ארסן; סלניום; בדיל; טלוריום; עופרת; ביסמוט; פולוניום. המיקום הזה מאפשר להשוות ישירות גודל אטומי, אנרגיית יינון, מצבי חמצון ומגמות בקשרים כימיים עם יסודות קרובים בטבלה המחזורית.

נתוני ייחוס

תכונות פיזיקליות ואטומיות

סיווגמתכת למחצה
מצב בטמפרטורת החדרמוצק
קליפות אלקטרונים2 · 8 · 18 · 18 · 5
צפיפות6.697 g/cm³
נקודת התכה903.8 K (630.6 °C)
נקודת רתיחה1 908 K (1 635 °C)
אלקטרושליליות לפי פאולינג2.05
אנרגיית יינון ראשונה831kJ/mol
זיקה אלקטרונית101.1 kJ/mol

הערכים מתארים את היסוד או את האטום הנייטרלי כאשר הדבר רלוונטי. נתונים פיזיקליים עשויים להשתנות עם האלוטרופ, הלחץ, הטוהר ותנאי המדידה.

היסטוריה

גילוי וזיהוי

ההיסטוריה של אנטימון משקפת את התפתחות הכימיה מן הזיהוי של חומר ועד להבנת היסוד והמספר האטומי שלו. גילוי, טיהור והבנת המבנה האטומי התרחשו לעיתים בתקופות שונות.

איזוטופים ומשקל אטומי

כיצד הרכב האיזוטופים משנה את המספרים?

המשקל האטומי התקני הרשום של אנטימון הוא 121.760(1). ערך זה משקף את הרכב האיזוטופים בחומרים טבעיים על פני כדור הארץ, ולא את המסה של אטום יחיד מסוים.

לאנטימון יש לפחות איזוטופ יציב אחד. לכל האיזוטופים אותו מספר פרוטונים ולכן אותה זהות כימית, אך מספר שונה של נייטרונים ומסה אטומית שונה.

בטיחות

טיפול וחשיפה

הסכנות הקשורות לאנטימון תלויות בצורה הכימית, במינון ובדרך החשיפה. היסוד החופשי, היונים והתרכובות שלו יכולים להיות שונים מאוד בהשפעתם הביולוגית והסביבתית, ולכן יש לבדוק נתוני בטיחות לחומר שבו מטפלים בפועל.