Chapitres
Carte d'identité de l'Antimoine
L'Antimoine est un élément chimique solide brillant de couleur argentée, de symbole atomique Sb et de numéro atomique Z = 51.
Sa structure électronique est donc la suivante : (K)2(L)8(M)18(N)18(O)5 soit 51 électrons répartis dans les différentes couches.
Dans le tableau périodique, il est situé sur la cinquième période, dans la quinzième colonne. Il appartient à la famille des métalloïdes.
Il a une électronégativité égale à 2,05 (à noter que l'élément le plus électronégatif est le Fluor, avec une électronégativité égale à 3,98. A contrario, l'élément le moins électronégatif est le Francium, avec une électronégativité égale à 0,7).
Enfin, il a une masse molaire égale à 121,8 g/mol.
Le tableau ci-dessous résume l'ensemble de ces informations :
Symbole atomique: Sb
Numéro atomique: Z= 51
Principal isotope: A= 121
Structure électronique:(K)2(L)8(M)18(N)18(O)5
Configuration électronique: 1s22s22p63s23p63d104s24p44d105s25p3
Période: 5
Groupe: 15
Famille: métalloïdes
Electronégativité: 2,05
Masse molaire atomique: 121,8 g/mol
Symbole
Histoire de l'Antimoine
Origine du mot Antimoine
Le mot "Antimoine" provient du latin "antimonium", dont l'origine n'est pas connue avec certitude. Plusieurs hypothèses sur son origine sont émises :
Selon la première hypothèse, il aurait été choisi en référence aux nombreux décés par empoisonnement accidentel qu'il aurait provoqué chez les alchimistes ( ouvent aussi moines).
La seconde hypothèse veut qu' "antimoine" dérive du grec "anti" "monos" qui signifie "jamais seul", en réference au fait qu'il soit souvent, à l'état naturel, combiné à d'autres éléments.
La troisième hypothèse suppose qu'il dériverait d'un terme égyptien progressivement altéré désignant le khol (produit cosmétique dans lequel il est présent sous forme de sulfure).
Le symbole Sb a été proposé par le chimiste suédois Jons Jacob Berzelius en référence au terme grec "stibium" qui désignait le sulfure d'antimoine.
Un peu d'histoire : la découverte de l'Antimoine
L'Antimoine (corps simple ou bien sous forme d'oxydes, de sulfures ou encore associés à d'autres métaux tels que le Plomb, le Cuivre, le Zinc, l'Argent...) est connu depuis l'Antiquité.
Il était en particulier utilisé depuis le troisième millénaire avant Jésus Christ comme constituant principal de produits cosmétiques (par exemple dans du fard à paupières). On le retrouve également dans certains artefacts sous forme métallique pure ou bien associé à d'autres métaux.
Il est peu abondant dans la croûte terrestre.
Principaux isotopes de l'Antimoine
37 isotopes de l'Antimoine sont connus.
Isotopes présents dans la nature
Parmi les 37 isotopes de l'Antimoine, deux sont stables et donc présents dans la nature :
- L'isotope ayant pour nombre de masse A = 121, avec un pourcentage d'abondance d'environ 57%
- L'isotope ayant pour nombre de masse A = 123, avec un pourcentage d'abondance d'environ 43%
Rappel : le nombre de masse A est égal à la somme du numéro atomique Z et du nombre de neutrons N. Deux isotopes ont le même nombre de protons (et donc le même numéro atomique) mais un nombre de neutrons différent.
Le tableau ci-dessous synthétise ces informations :
| Z = 51 - A = 121 | Z = 51 - A = 123 | ||||
| Symbole du noyau |  |  | |||
| Composition du noyau | 51 protons 70 neutrons | 51 protons 73 neutrons | |||
| Proportion sur Terre | 57,36 % | 42,64 % |
Isotopes radioactifs de l'Antimoine
Les 35 autres isotopes de l'Antimoine sont des isotopes radioactifs (on parle également de radioisotopes) Ils sont instables, peuvent être présents naturellement, mais peuvent également être produits grâce à une réaction nucléaire.
La plupart de ces isotopes radioactifs ont des temps de demi-vie inférieurs à une heure.
L'antimoine sous ses différentes formes
L'Antimoine peut se trouver à l'état de corps simple, mais peut également exister sous forme oxydée, avec des degrés d'oxydation pouvant aller de -III à +V. Les degrés d'oxydation -III, +III et +V sont en particulier connus.
Voici ci-dessous quelques informations à propos des formes les plus connues de l'Antimoine.
L'antimoine sous forme de corps simple
L'antimoine sous sa forme la plus simple est un solide cristallin de couleur argentée, à l'aspect métallique, cassant et qui plus est, mauvais conducteur thermique et électrique.
A chaud, il peut réagir avec l'eau et le dioxygène, pour former du trioxyde d'Antimoine.
A chaud également, il réagit avec les acides concentrés en formant des ions antimoine III.
- L'Antimoine dans son état le plus simple, et un solide de couleur métallique
Les ions de l'Antimoine en solution aqueuse
L'ion antimoine III de formule Sb3+ est un cation monoatomique présentant un défaut de trois électrons. Comme indiqué plus haut, les ions antimoine III peuvent se former par réaction de l'Antimoine solide avec des acides concentrés.
Composés à base d'Antimoine
Le trioxyde d'Antimoine Sb2O3
Le trioxyde d'Antimoine est également appelé Oxyde d'Antimoine (III). Comme son nom l'indique, l'Antimoine se trouve alors sous son degré d'oxydation +III. Il est le plus important des composés de l'Antimoine.
Il peut se former par oxydation de l'Antimoine simple.
Cet oxyde se présente sous la forme d'une poudre blanche, et est principalement utilisé comme catalyseur de polymérisation, ou encore dans des formulations ignifuges pour textiles notamment.
- Le Trioxyde d'Antimoine est un solide se présentant sous la forme d'une poudre blanche
Le tétroxyde d'Antimoine Sb2O4
Le tétroxyde d'Antimoine, minéral blanc de formule Sb2O4, intègre à la fois l'Antimoine sous son degré d'oxydation +III et l'Antimoine sous son degré d'oxydation +V.
Il se forme notamment lorsque le trioxyde d'Antimoine à l'air libre est chauffé.
Le pentoxyde d'Antimoine, Sb2O5
Enfin, le pentoxyde d'Antimoine, de formule Sb2O5, intègre l'Antimoine sous son degré d'oxydation +V.
Il se présente le plus souvent sous sa forme hydratée Sb2O5, nH2O, et est notamment utilisé comme retardateur de flamme dans l'industrie du plastique.
Il existe plusieurs manière de le former, comme par exemple par réaction d'oxydation du trioxyde d'Antimoine avec de l'acide nitrique.
Le pentoxyde d'Antimoine peut être transformé en Antimoine simple en chauffant avec par exemple du Cyanure de Potassium.
La stibine Sb2S3
La stibine est un dérivé d'Antimoine faisant partie de la famille des sulfures, en raison de la présence de Soufre (S) dans ce composé.
La stibine est un minéral métallique de couleur grise, et il s'agit d'ailleurs du principal minerai de l'Antimoine. On la trouve naturellement dans des mines, les cristaux pouvant mesurer jusqu'à soixante centimètres.
Toxicité de l'Antimoine
L'Antimoine a souvent été considéré comme proche de l'Arsenic, poison bien connu.
- Le Trioxyde d'Antimoine est classé H351 "Susceptible de provoquer le cancer" dans la règlementation de classification des substances dangereuses.
L'Union européenne considère l'Antimoine comme étant un polluant majeur pour l'environnement.
Par ailleurs, certaines études mettent en évidence un caractère toxique pour la santé. En particulier, des effets neurotoxiques ou encore des effets irritants pour la peau ou l'appareil digestif en cas d'ingestion sont relatés dans les différentes études.
Certains composés de l'Antimoine sont même suspectés d'être cancérigènes. C'est par exemple le cas du Trioxyde d'Antimoine.
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