L'antimoine est l'élément chimique de numéro atomique 51, de symbole Sb (Stibium). L'adjectif « antimonié » qualifie un corps ou une matière qui contient de l'antimoine.
L'antimoine est un membre du groupe des pnictogènes. De propriétés intermédiaires entre celles des métaux et des non-métaux, l'antimoine est, avec l'arsenic, un métalloïde du cinquième groupe principal du tableau périodique. Il s'agit d'un élément faiblement électropositif. L'électronégativité selon Pauling est de l'ordre de 1,9, alors que celle de l'arsenic avoisine 2.
Le corps simple antimoine est un métalloïde polymorphe, toxique et cancérigène, tout comme l'arsenic Gabriela Ungureanu, Sílvia Santos, Rui Boaventura et Cidália Botelho, « Arsenic and antimony in water and wastewater: Overview of removal techniques with special reference to latest advances in adsorption », Journal of Environmental Management, , 15 mars 2015, (auquel il est souvent associé, par exemple dans les munitions à base de plomb). L'antimoine est aussi un polluant routier et urbain nanoparticulaire. émergent, notamment comme contaminant de la fin de vie de produits en contenant., du fait de son utilisation dans le monde entier pour remplacer l'amiante dans les patins de freins.M. Philippe, P. Le Pape, L. Bordier, G. Landrot, L. Delbes et S. Ayrault (2020) L'antimoine, un polluant émergent dans les sols et rivières urbaines : les bassins de rétention autoroutiers comme modèles de milieux récepteurs réactifs. (version PDF)..
La littérature mentionne des formes (bio)méthylées (à faibles concentrations), qui pourraient être plus bioassimilables.
Sa cinétique environnementale est mal connue, mais il semble peu mobile dans les sols, et assez peu bioassimilable pour les plantes. Il ne semble pas être bioaccumulé ni faire l'objet de bioamplification dans les réseaux trophiques.
Dans les organismes, sa toxicité semble liée à son affinité pour les groupements thiols (liaison irréversible à des enzymes importants). Son éventuelle écotoxicité est mal connue. Selon l'IRSN, .
Histoire et étymologie Le symbole Sb, choisi pour l'élément par Berzélius, fait référence au latin , issu du grec , désignant les corps minéraux antimoniés en général, et la stibine en particulier. Le nom « antimoine » serait une altération de l'arabe الإثمد al-ʾiṯmidDictionnaire étymologique des mots français venant de l'arabe, du turc et du persan, Georges A. Bertrand, un emprunt à l’ancien égyptien stim ou smdt par l'intermédiaire du copte ou du grec .
La stibine est un trisulfure d'antimoine dont la poudre noire intense était connue dans l'Antiquité pour souligner le contour des yeux ou comme fard à cilsJean-Pierre Tricot, CURRUS TRIOMPHAL!S ANTIMONII ou LE TRIOMPHE DE LA IATROGENESE., ou encore comme médicament pour soigner/prévenir les infections oculaires, et le terme est resté pour cet usage, bien que la première description d'une préparation n'apparaisse que dans un manuscrit de 1604.
Le stibium qui peut déjà désigner le corps simple gris métallique et stable des chimistes, ou l'antimoine natif des minéralogistes, est sûrement connu depuis le , notamment des Babyloniens. Un vase chaldéen en antimoine pur datant d'environ quatre mille ans avant notre ère a été retrouvé. Les Égyptiens des et dynasties égyptiennes se servaient de récipients en cuivre recouverts d'antimoine pour le transport de l'eauAntimoine sur universalis.fr.
Dans l'Antiquité, les Égyptiens appelaient l'antimoine mśdmt. Les hiéroglyphes ne permettent que de supposer les voyelles mais la tradition arabe laisse supposer que la prononciation est mesdemetCité par W. F. Albright, Notes on Egypto-Semitic Etymology. II, The American Journal of Semitic Languages and Literatures, 34, 4, juillet 1918, ()..
Au , Celse et Pline l'Ancien utilisent le terme latin stibium, signifiant dans la pratique « signe, marquage (par exemple du pourtour des yeux) », que le chercheur Jöns Jakob Berzelius a abrégé au en Sb, devenu ainsi le symbole chimique de l'antimoine. Pline aurait baptisé ainsi son minerai mais avec une distinction entre formes mâle et femelle : le mâle désigne probablement la stibine (donc le sulfure d'antimoine), la femelle, décrite comme supérieure, plus lourde, plus brillante et moins friable, est probablement l'antimoine métallique trouvé à l'état naturelPline l'Ancien, L'Histoire Naturelle, XXIII, 23.. Pline utilise également les mots stimi, larbaris, alabastre, ainsi que platyophthalmos i.e. « grands yeux » en grec, d'après l'effet cosmétique du khôl.
Bien plus tard, il était bien connu des alchimistes du Moyen Âge sous le nom antimonium. Cette forme latine médiévale, attestée vers 1050, a une origine incertaine : selon l'étymologie populaire, une légendeVoir par exemple Diana Fernando, Alchemy : an illustrated A to Z (1998) explique l'origine de ce nom par une succession de décès survenus au Moyen Âge parmi des moines. Ils auraient effectué des travaux de recherche sur ce corps ou auraient été victimes de l'alchimiste Basile Valentin, élève de Paracelse. Celui-ci avait l'habitude de jeter les résidus de ses expériences dans la mangeoire de ses cochons pour les engraisser. Ce faisant, il aurait administré de l'antimoine aux porcs qui seraient ainsi devenus toxiques ; une autre étymologie pseudo-savante propose un terme grec hypothétique, antimonos, du grec anti, « à l'opposé de » et monos, « seul », parce qu'on croyait que ce métal ne se présentait jamais seul.. En effet, l'antimoine ne se trouve à l'état naturel que combiné à d'autres métaux comme le plomb Edmund von Lippmann (1919) Entstehung und Ausbreitung der Alchemie, teil 1. Berlin: Julius Springer, 643-5. Cependant le préfixe grec anti-, qui présente des valeurs diverses (« en face, en échange, à son tour, équivalant à, contre… »), n'a jamais celle d'une simple négation ; Lippman a conjecturé un terme grec, anthemonion (mascara, littéralement « fleurette ») et cite de nombreux termes apparentés en grec ancien décrivant des éléments chimiques ou biologiques ; les utilisations précoces du terme antimonium remontent à 1050-1100, par Constantin l'Africain dans des traités de médecine arabeLippmann, 642 et plusieurs spécialistes pensent qu'il s'agit d'une altération scripturale de l'arabe الإثمد al-ʾiṯmid, un emprunt à l’ancien égyptien stim ou smdt par l'intermédiaire du copte ou du grec . L'élément antimoine (et non le cosmétique, son sulfure) pouvait être nommé ithmid, athmoud, othmod, ou uthmod, ou encore athimar. Littré suggère que la première forme dérive de stimmida, forme accusative de stimmiGreek-Englis Lexicon de Liddel-Scott-Jones : la déclinaison et la vocalisation varient ; Endlich, F.M. On Some Interesting Derivations of Mineral Names, The American Naturalist, 22, 253, janvier 1888, () ; Celse, 6.6.6 ff ; Pline, L'Histoire Naturelle 33.33 ; Lewis and Short : Latin Dictionary.. Sarton le dérive lui aussi de ithmidSarton, George. (1935) Review of Al-morchid fi'l-kohhl, ou Le guide d'oculistique, traduit par Max Meyerhof. Isis (1935), 22(2):539-542. D'autres possibilités incluent un hypothétique *as-stimmi, dérivé du grec ancienEndlich, 28, l'avantage de as-stimmi serait qu'il partage une syllabe entière avec antimonium.. En effet le mot grec stimmi, utilisé par les poètes tragiques dès le , désignait dans l'Antiquité la stibine.
Il existe dès l'Antiquité une petite métallurgie extractive de l'antimoine ; elle se poursuit à l'époque médiévale. Elle est mieux connue dès l'époque moderne. vignette|Face striée de lingot d'antimoine conservé au Musée allemand de Munich.
Plus récemment, les chimistes du nommaient Mercure de vie, ou Poudre d'Algaroth, le « beurre d'antimoine précipité par l'eau »Source Encyclopédie ou dictionnaire raisonné des sciences, des arts et des métiers. De nos jours, il n'est plus utilisé en médecine que contre la leishmaniose (viscérale ou cutanées)Mascherpa G. (1982), La querelle de l’antimoine et la victoire de la chimie. Parties I et II, L’Act. Chim., avril et mai 1982, 45.. Voir la querelle de l'antimoine dans :
Isotopes
L'isotope antimoine 121 représente 57 % de la masse estimée d'antimoine, il est le seul isotope stable avec l'.
Il existe une vingtaine d'isotopes radioactifs, dont les masses atomiques s'échelonnent de 113 à 134. Parmi ces isotopes assez mal connus, l'antimoine 125, radionucléide artificiel employé comme indicateur radioactif, sporadiquement présent dans l’environnement, très peu étudié, hormis sur quelques sites industriels polluésIRSN, Fiche radionucléide - Antimoine 125 et environnement , 25.
L'antimoine 124 est une source de rayons gamma. Associé au béryllium, il a été utilisé pour faire diverger certains réacteurs nucléairesLire en ligne , Sciences et Avenir, , février 1977..
Corps simple vignette|Morceau d'antimoine ultra pur.|gauche Le rayon atomique de l'antimoine avoisine , il est situé entre celui de l'arsenic et celui du bismuth . L'énergie d'ionisation est également respectivement intermédiaire, entre et . Les principaux critères physico-chimiques, des ponts thermodynamiques à l'enthalpie de formation atomique, confirment l'évolution du métalloïde As vers le métal véritable au sens chimique que représente le bismuth. Toutefois, du fait sa polarisabilité médiocre, l'antimoine se rapproche souvent bien plus de l'arsenic.
Propriétés physiques vignette|Granules ou boulettes d'antimoine purifié.|213x213px En dehors de l'antimoine gris ou semi-métallique, assez analogue à l'arsenic gris, le corps simple antimoine existe sous trois formes solides, dont deux instables notamment à la chaleur (jaune et noire) qui redonne la forme stable grise et une explosive.
La condensation rapide des vapeurs d'antimoine donne une forme jaune non métallique de structure tétraédrique, soit
D'aspect blanc argenté et cassant, le corps simple de densité 6,7 est un semi-métal brillant. Il ne ternit pas à l'air à température ambiante. Il conduit très mal la chaleur et assez mal l'électricité. Sa conductivité électrique n'atteint que de celle du corps simple métal cuivre.
Très cassant du fait de l'énergie de cohésion abaissée aux joints de grain, il peut être facilement réduit en poudres fines. vignette|Gros morceaux d'antimoine, fragmenté en petits. Cette forme stable, constituée de macromolécules dont les atomes sont agencés en un réseau cristallin trigonal, fond au-dessus de et bout vers . Il se vaporise très lentement au rouge blanc. Sur la base de mesures faites en 1928, il est parfois annoncé que l'antimoine liquide diminue de volume en se solidifiant, ce qui a été contredit par la suite..
Propriétés chimiques L'antimoine est soluble dans les acides sulfurique, nitrique et phosphorique concentrés et à chaud. Il engendre alors lentement ce que l'on croyait de l'acide antimonique, mais qui se trouve sous la forme d'ions antimoniates Sb(OH).
L'antimoine impur peut être purifié par fusion avec du carbonate de soude ou (et éventuellement du charbon actif).
La valence de l'antimoine dans ses composés peut être II, III, V et accessoirement −III. L'antimoine perd des électrons et forme des ions Sb, hydrolysé en SbO ou même précipité en Sb(O{H) en milieu acide. L'antimoine Sb de valence V, ou Sb(V) se situe à un niveau d'énergie supérieur de à Sb(III). L'oxyde est insoluble virtuellement en solution acide. Il s'agit d'un oxydant modérément fort.
L'antimoine corps simple ou Sb (Sb au degré d'oxydation zéro ou élémentaire) n'est qu'à un niveau d'énergie inférieur de par rapport à Sb(III). Sb(-III) représenté par l'hydrogène antimonié plonge à par rapport à Sb. vignette|Trioxyde d'antimoine en cristal cubique (sénarmontite).|gauche|100x100px