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UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA FACULTAD DE CIENCIAS Escuela de Química Departamento de Geoquímica
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Cátedra: QUÍMICA INORGÁNICA GENERAL Presentación asociada al Tema 3: Descripción de los elementos de los grupos principales
Autor: Manuel Martínez Febrero 2014
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DESCUBRIMIENTO
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Se conoce desde la época de los Faraones egipcios. Se cree que los antiguos usaban compuestos de antimonio reducidos a polvo como cosméticos con los que se pintaban las cejas y las pestañas. Es citado en la Biblia: “Y tú, destruida, ¿qué harás? Aunque te vistas de grana, aunque te adornes con atavíos de oro, aunque pintes con antimonio tus ojos, en vano te engalanas; te menospreciarán los amadores, buscarán tu vida” Jeremías, 4:30. El nombre del elemento proviene del egipcio stmy, nombre egipcio de la estibina o sulfuro de antimonio.
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OBTENCIÓN DEL ANTIMONIO
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El antimonio se encuentra principalmente en la naturaleza como Sb2S3 (estibnita o estibina). Forma parte por lo general de los minerales de cobre, plata y plomo. El antimonio se obtiene calentando el sulfuro con hierro, o calentando el sulfuro y el sublimado de Sb4O6 obtenido se reduce con carbono
3Fe( s )
Sb2 S3( s ) 3O2( g )
calor
2Sb2 S3( s )
Sb4O6( g ) 3C( s )
3FeS( s ) calor
2Sb( s )
Sb4O6( g )
6 S( l )
4Sb( s ) 3CO2( g ) 3
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OBTENCIÓN DEL ANTIMONIO
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Cinco países: China (50,2 por 100 de las reservas mundiales) Tailandia (9,6 por 100) Bolivia (6,8 por 100) Sudáfrica (5,4 por 100) México (4,8 por 100)
detentan el 76,8 por 100 de las reservas mundiales de antimonio.
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USO DEL ANTIMONIO
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El antimonio de grado comercial se utiliza en muchas aleaciones (1-20%), en especial de plomo, las cuales son más duras y resistentes mecánicamente que el plomo puro. Casi la mitad de todo el antimonio producido se consume en acumuladores, revestimiento de cables, cojinetes antifricción y diversas clases de metales de consumo. La propiedad que tienen las aleaciones de Sn-Sb-Pb de dilatarse al enfriar el fundido permiten la producción de vaciados finos, que hacen útil este tipo de metal.
Mina de Comayagua, Honduras
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PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS
El antimonio en su forma elemental es un sólido cristalino, fundible, quebradizo, blanco plateado que presenta una conductividad eléctrica y térmica baja y se evapora a bajas temperaturas. Este elemento semimetálico se parece a los metales en su aspecto y propiedades físicas, pero se comporta químicamente como un no metal. También puede ser atacado por ácidos oxidantes y halógenos. 6
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PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS U S - VEN E Z
El antimonio forma un número muy grande de compuestos inorgánicos. Un compuesto importante por sus aplicaciones es el óxido de antimonio. El elemento reacciona violentamente con oxidantes fuertes como los nitratos, permanganatos o halógenos.
Con ácidos concentrados produce estibamina (SbH3) , un gas muy tóxico.
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PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS
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Presenta dos estados de oxidación comunes: Sb (III) y Sb (V) Es un metaloide o elemento anfótero, dadas sus características típicas de un metal (brillo metálico, reactividad ante ácidos) y de no metal (prácticamente toda su química es la típica de un no metal).
Se disuelve en los ácidos sulfúrico, nítrico y fosfórico concentrados y en caliente y en agua regia. Reacciona muy vigorosamente, incluso a temperatura ambiente, con los halógenos. En medio alcalino se forman los oxoaniones antimonitos (SbO2-) y antimoniatos (SbO3-) Sus haluros son líquidos a temperatura ambiente, como el SbCl3 8
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ABUNDANCIA DEL ANTIMONIO
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El antimonio no es un elemento abundante. Es un metal plateado de color gris brillante que pertenece al grupo de los metaloides en la tabla periódica de los elementos. Se trata de un elemento muy mal conductor del calor y la electricidad, además, hay muchas formas compuestas de este metal que son considerablemente tóxicas. Mínimas cantidades de antimonio se pueden encontrar en unos 100 tipos de minerales diferentes, siendo el sulfuro estibina su fuente principal. 9
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USOS DEL ANTIMONIO
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El antimonio tiene muchos usos en la vida cotidiana. Su óxido se añade a productos textiles y plásticos para evitar su combustión. El antimonio se fragmenta muy fácilmente como para ser utilizado por sí solo. Para hacerlo más fuerte se mezcla con plomo y zinc para formar aleaciones, que son utilizadas en baterías de almacenamiento (acumuladores) a base de plomo, soldaduras, metal para hacer láminas y tuberías, rodamientos, moldes, ciertos tipos de metales, municiones y peltres. 10
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USOS DEL ANTIMONIO
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Los compuestos de antimonio se utilizan en la fabricación de materiales resistentes al fuego, en esmaltes, vidrios, pinturas. El trisulfuro de antimonio se utiliza en la punta de los fósforos de seguridad.
El trióxido de antimonio se utiliza como catalizador en la polimerización del plástico (PET). El trióxido también se emplea como pigmento blanco en pinturas exteriores. Es también un estabilizador de color en pinturas. 11
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USOS DEL ANTIMONIO El antimonio en estado puro se emplea en la fabricación de determinadas partes de dispositivos semiconductores tales como diodos o detectores de infrarrojos. Todo el mundo sabe que las balas se hacen con plomo, pero lo que no se sabe es que el plomo puro es demasiado blando, así que se le añade antimonio para crear una aleación que haga la bala más dura.
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GEOQUÍMICA DEL ANTIMONIO
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El antimonio es esencialmente un elemento calcófilo, dada su alta afinidad con el azufre.
Por ello, a pesar de su muy reducida presencia en la corteza terrestre (0,2 ppm), aparece concentrado en vetas hidrotermales. Se encuentra en la posición 64 en orden relativo de abundancia en la corteza terrestre. Por tanto, este elemento aparece asociado en vetas hidrotermales con oro, azufre, plomo, cinc, mercurio, plata, bismuto, arsénico y telurio. 13
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Es común en volcanogénicas.
asociaciones
hidrotermales
asociadas
a
zonas
En rocas sedimentarias está enriquecido en litologías de grano fino (lutitas= 7,3 ppm; areniscas= 0,4 ppm) Debido a su baja solubilidad general, su concentración en aguas es bastante baja (150 ppb en agua de mar)
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GEOQUÍMICA DEL ANTIMONIO
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En Venezuela se han encontrado ocurrencias de antimonio en Yaracuy.
Los depósitos parecen formar parte de una amplia zona metalogénica caracterizada por depósitos hidrotermales que van desde Cu-Fe hasta Pb-Zn y que afectan secuencias metamórficas de las formaciones Aroa y Nirgua. Los depósitos explotados de forma interrumpida hasta 1969, constituyen clásicas mineralizaciones hidrotermales de baja a mediana temperatura, en fracturas tensionales abiertas, de Plomo-Zinc-Antimonio-Plata. Las mineralizaciones de sulfuros afloran al norte de las poblaciones de Cocuaima y Urachiche, Yaracuy suroccidental, y fueron explotadas a cielo abierto y en forma subterránea hasta 1969. NO EXISTEN ESTUDIOS GEOQUÍMICOS DE DETALLE DE ESTA ZONA. 15
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REFERENCIAS
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Cotton y Wilkinson. (1986), Química Inorgánica Avanzada. Limusa. 1996 páginas.
Editorial
Huheey, Keiter y Keiter (1997), Química Inorgánica. Cuarta Edición, Oxford University Press, México. 1019 páginas. http://www.educaplus.org/sp2002/2abundancia/sb2.html http://earthref.org/GERMRD/ http://www.pdvsa.com/lexico/museo/minerales/antimonio.htm
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