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Ossido di antimonio(III)

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Ossido di antimonio(III)
Struttura del triossido di antimonio in fase vapore
Struttura del triossido di antimonio in fase vapore
Un campione di triossido di antimonio
Un campione di triossido di antimonio
Nome IUPAC
Ossido di antimonio(III), triossido di diantimonio
Nomi alternativi
Triossido di antimonio, sesquiossido di antimonio, ossido di antimonio
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare Sb2O3
Massa molecolare (u) 291,50
Aspetto solido bianco
Numero CAS 1309-64-4
Numero EINECS 215-175-0
PubChem 16684270
SMILES
O=[Sb]O[Sb]=O e [O-2].[O-2].[O-2].[Sb+3].[Sb+3]
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.) 5,2 (cubico)
5,8 (ortorombico)
Solubilità in acqua praticamente insolubile
Temperatura di fusione 655 °C (928 K)
Temperatura di ebollizione 1 425 °C (1 698 K)
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1) –720,3 (cubico)
–708,5 (ortorombico)
Proprietà tossicologiche
DL50 (mg/kg) > 34600 oral rat
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
tossico a lungo termine
attenzione
Frasi H 351
Consigli P 281 - 308+313

Il triossido di diantimonio o ossido di antimonio(III) è il composto inorganico di formula Sb2O3. In condizioni normali è un solido bianco praticamente insolubile in acqua, ed è il composto di antimonio di maggiore importanza commerciale. Si trova in natura nei minerali valentinite e sénarmontite.

Sintesi

La maggior parte del Sb2O3 si ottiene per arrostimento della stibnite (Sb2S3).

La temperatura e la quantità di ossigeno vanno regolate attentamente per assicurare un'efficace volatilizzazione di Sb2O3 e nel contempo minimizzare l'ossidazione a ossido di antimonio(IV), Sb2O4. Una serie di condensatori all'uscita del forno separa Sb2O3 da impurità presenti che sono in genere Sb2O4 e PbO2 (meno volatili) e As2O3 (più volatile).

Alternativamente si può arrostire all'aria antimonio metallico; Sb2O3 sublima e viene raccolto per condensazione. Un altro metodo è per idrolisi in soluzione basica del tricloruro di antimonio. Le reazioni sono:

Reattività

Sb2O3 è un ossido anfotero, pressoché insolubile in acqua, ma solubile in acidi e basi. In acidi HX forti concentrati si scioglie formando sali di antimonile (SbOX) e sali SbX3. Ad esempio in acido cloridrico:

In soluzione basica di idrossido di sodio si scioglie formando antimoniti NaSb(OH)4 che possono essere disidratati a meta-antimoniti NaSbO2:

Sb2O3 può essere facilmente ridotto a metallo se riscaldato con carbone, idrogeno o monossido di carbonio. Con riducenti come il litio alluminio idruro si forma stibina, un gas instabile e molto tossico. Sb2O3 può anche essere ossidato a Sb2O4 per riscaldamento a 700-1000 °C in presenza di aria; trattato con acido nitrico si ossida a Sb2O5. Per riscaldamento con bitartrato di potassio si forma l'antimoniltartrato di potassio K2Sb2(C4H2O6)2 · 3H2O.

Struttura

Sb2O3 esiste in varie modificazioni strutturali. Ad alta temperatura in fase gassosa è costituito da molecole di Sb4O6, che hanno una struttura simile all'analogo ossido del fosforo, P4O6 (vedi figura), con distanze Sb–O di 200 pm. La stessa struttura a gabbia si osserva a temperatura ambiente nel solido che cristallizza nel sistema cubico, con distanza Sb–O di 197,7 pm e angoli O–Sb–O di 95,6°. Questa forma esiste in natura nel minerale sénarmontite. Al di sopra di 606 °C diventa più stabile la forma ortorombica, che consiste di coppie di catene –Sb–O–Sb–O– dove gli atomi di antimonio sono legati da ponti ossigeno. Questa forma esiste in natura nel minerale valentinite.

senarmontite
valentinite

Usi

Il consumo annuo di Sb2O3 negli Stati Uniti e in Europa è di circa 10.000 e 25.000 tonnellate rispettivamente. L'applicazione principale è come ritardante di fiamma in combinazione con composti alogenati, per impieghi su resine e polimeri utilizzati in apparecchiature elettriche, tessili, materie plastiche e rivestimenti in campo automobilistico. Tra gli altri usi principali è usato come opacizzante per vetrine in ceramica, nella fabbricazione di pigmenti, come catalizzatore nella produzione di poliesteri.

Tossicità / Indicazioni di sicurezza

Sb2O3 è disponibile in commercio. È un sospetto cancerogeno in base a esperimenti condotti su animali. È considerato poco pericoloso per l'ambiente acquatico.

Bibliografia

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