Antimony
Antimony is a chemical element; it has symbol Sb (from Latin stibium) and atomic number 51. A lustrous gray metalloid, it is found in nature mainly as the sulfide mineral stibnite (Sb2S3). Antimony compounds have been known since ancient times and were powdered for use as medicine and cosmetics, often known by the Arabic name kohl. The earliest known description of the metalloid in the West was written in 1540 by Vannoccio Biringuccio.
Antimony | ||||||||||||||||||||||||||
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Pronunciation | ||||||||||||||||||||||||||
Appearance | silvery lustrous gray | |||||||||||||||||||||||||
Standard atomic weight Ar°(Sb) | ||||||||||||||||||||||||||
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Antimony in the periodic table | ||||||||||||||||||||||||||
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Atomic number (Z) | 51 | |||||||||||||||||||||||||
Group | group 15 (pnictogens) | |||||||||||||||||||||||||
Period | period 5 | |||||||||||||||||||||||||
Block | p-block | |||||||||||||||||||||||||
Electron configuration | [Kr] 4d10 5s2 5p3 | |||||||||||||||||||||||||
Electrons per shell | 2, 8, 18, 18, 5 | |||||||||||||||||||||||||
Physical properties | ||||||||||||||||||||||||||
Phase at STP | solid | |||||||||||||||||||||||||
Melting point | 903.78 K (630.63 °C, 1167.13 °F) | |||||||||||||||||||||||||
Boiling point | 1908 K (1635 °C, 2975 °F) | |||||||||||||||||||||||||
Density (near r.t.) | 6.697 g/cm3 | |||||||||||||||||||||||||
when liquid (at m.p.) | 6.53 g/cm3 | |||||||||||||||||||||||||
Heat of fusion | 19.79 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||
Heat of vaporization | 193.43 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||
Molar heat capacity | 25.23 J/(mol·K) | |||||||||||||||||||||||||
Vapor pressure
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Atomic properties | ||||||||||||||||||||||||||
Oxidation states | −3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5 (an amphoteric oxide) | |||||||||||||||||||||||||
Electronegativity | Pauling scale: 2.05 | |||||||||||||||||||||||||
Ionization energies |
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Atomic radius | empirical: 140 pm | |||||||||||||||||||||||||
Covalent radius | 139±5 pm | |||||||||||||||||||||||||
Van der Waals radius | 206 pm | |||||||||||||||||||||||||
Spectral lines of antimony | ||||||||||||||||||||||||||
Other properties | ||||||||||||||||||||||||||
Natural occurrence | primordial | |||||||||||||||||||||||||
Crystal structure | rhombohedral | |||||||||||||||||||||||||
Thermal expansion | 11 µm/(m⋅K) (at 25 °C) | |||||||||||||||||||||||||
Thermal conductivity | 24.4 W/(m⋅K) | |||||||||||||||||||||||||
Electrical resistivity | 417 nΩ⋅m (at 20 °C) | |||||||||||||||||||||||||
Magnetic ordering | diamagnetic | |||||||||||||||||||||||||
Molar magnetic susceptibility | −99.0×10−6 cm3/mol | |||||||||||||||||||||||||
Young's modulus | 55 GPa | |||||||||||||||||||||||||
Shear modulus | 20 GPa | |||||||||||||||||||||||||
Bulk modulus | 42 GPa | |||||||||||||||||||||||||
Speed of sound thin rod | 3420 m/s (at 20 °C) | |||||||||||||||||||||||||
Mohs hardness | 3.0 | |||||||||||||||||||||||||
Brinell hardness | 294–384 MPa | |||||||||||||||||||||||||
CAS Number | 7440-36-0 | |||||||||||||||||||||||||
History | ||||||||||||||||||||||||||
Discovery | Arabic alchemists (before AD 815) | |||||||||||||||||||||||||
Symbol | "Sb": from Latin stibium 'stibnite' | |||||||||||||||||||||||||
Isotopes of antimony | ||||||||||||||||||||||||||
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China is the largest producer of antimony and its compounds, with most production coming from the Xikuangshan Mine in Hunan. The industrial methods for refining antimony from stibnite are roasting followed by reduction with carbon, or direct reduction of stibnite with iron.
The largest applications for metallic antimony are in alloys with lead and tin, which have improved properties for solders, bullets, and plain bearings. It improves the rigidity of lead-alloy plates in lead–acid batteries. Antimony trioxide is a prominent additive for halogen-containing flame retardants. Antimony is used as a dopant in semiconductor devices.