Estructura del átomo de estaño. Estaño elemento químico

Metal ligero no ferroso, una sustancia inorgánica simple. En la tabla periódica se denomina Sn, estannum. Traducido del latín significa "duradero, resistente". Inicialmente, esta palabra se usaba para referirse a una aleación de plomo y plata, y solo mucho más tarde comenzaron a llamarlo así al estaño puro. La palabra "estaño" tiene raíces eslavas y significa "blanco".

El metal es un oligoelemento y no el más común en la tierra. Se presenta en la naturaleza en forma de diversos minerales. Los más importantes para la minería industrial: casiterita, piedra de estaño, y estanino, pirita de estaño. El estaño se extrae de minerales que normalmente no contienen más del 0,1 por ciento de esta sustancia.

Propiedades del estaño

Metal ligero, blando y dúctil de color blanco plateado. Tiene tres modificaciones estructurales, pasa del estado α-estaño (estaño gris) al estado β-estaño (estaño blanco) a una temperatura de +13,2 °C, y al estado γ-estaño a +161 °C. Las modificaciones difieren mucho en sus propiedades. El α-estaño es un polvo gris clasificado como semiconductor, el β-estaño (“estaño común” a temperatura ambiente) es un metal plateado maleable, el γ-estaño es un metal blanco quebradizo.

En reacciones químicas, el estaño exhibe polimorfismo, es decir, propiedades ácidas y básicas. El reactivo es bastante inerte en el aire y el agua, ya que rápidamente se cubre con una película de óxido duradera que lo protege de la corrosión.

El estaño reacciona fácilmente con los no metales, pero con dificultad con los ácidos sulfúrico y clorhídrico concentrados; no interactúa con estos ácidos en estado diluido. Reacciona con ácido nítrico concentrado y diluido, pero de diferentes formas. En un caso se obtiene ácido de estaño, en el otro, nitrato de estaño. Reacciona con los álcalis sólo cuando se calienta. Con el oxígeno forma dos óxidos, con estados de oxidación 2 y 4. Es la base de toda una clase de compuestos orgánicos de estaño.

Impacto en el cuerpo humano.

El estaño se considera seguro para los humanos, está presente en nuestro cuerpo y todos los días lo obtenemos en cantidades mínimas de los alimentos. Aún no se ha estudiado su papel en el funcionamiento del organismo.

El vapor de estaño y sus partículas de aerosol son peligrosos, ya que con una inhalación prolongada y regular puede provocar enfermedades pulmonares; Los compuestos orgánicos de estaño también son venenosos, por lo que es necesario usar equipo de protección cuando se trabaja con él y sus compuestos.

Un compuesto de estaño como el hidrógeno del estaño, SnH 4, puede provocar una intoxicación grave al ingerir alimentos enlatados muy viejos, en los que los ácidos orgánicos han reaccionado con la capa de estaño de las paredes de la lata (el estaño con el que se fabrican las latas es una fina chapa de hierro recubierta de estaño por ambas caras). La intoxicación por estaño-hidrógeno puede incluso ser mortal. Los síntomas incluyen convulsiones y sensación de pérdida del equilibrio.

Cuando la temperatura del aire desciende por debajo de 0 °C, el estaño blanco se transforma en una modificación del estaño gris. En este caso, el volumen de la sustancia aumenta casi una cuarta parte, el producto de estaño se agrieta y se convierte en un polvo gris. Este fenómeno llegó a denominarse “plaga del estaño”.

Algunos historiadores creen que la "plaga del estaño" fue una de las razones de la derrota del ejército de Napoleón en Rusia, ya que convirtió en polvo los botones de la ropa de los soldados franceses y las hebillas de los cinturones, y por lo tanto tuvo un efecto desmoralizador en el ejército.

Pero aquí hay un hecho histórico real: la expedición del explorador polar inglés Robert Scott al Polo Sur terminó trágicamente, en parte porque todo el combustible se derramó de los tanques sellados con estaño, perdieron sus motos de nieve y no tenían suficiente fuerza. andar.

Solicitud

La mayor parte del estaño fundido se utiliza en metalurgia para producción de diversas aleaciones. Estas aleaciones se utilizan para la producción de cojinetes, láminas para embalaje, hojalata, bronce, soldaduras, alambres y fuentes tipográficas.
- El estaño en forma de lámina (staniol) tiene demanda en la producción de condensadores, vajillas, objetos de arte y tubos de órgano.
- Utilizado para alear aleaciones estructurales de titanio; para aplicar recubrimientos anticorrosivos a productos de hierro y otros metales (estañado).
- La aleación con circonio tiene alta refractariedad y resistencia a la corrosión.
- Óxido de estaño (II): se utiliza como abrasivo en el procesamiento de vidrios ópticos.
- Parte de los materiales utilizados para fabricar baterías.
- En la producción de pinturas doradas y tintes para lana.
- Los radioisótopos artificiales de estaño se utilizan como fuente de radiación γ en métodos de investigación espectroscópica en biología, química y ciencia de materiales.
- El dicloruro de estaño (sal de estaño) se utiliza en química analítica, en la industria textil para teñir, en la industria química para síntesis orgánica y producción de polímeros, en refinación de petróleo - para decolorar aceites, en la industria del vidrio - para procesamiento de vidrio.
- El fluoruro de estaño y boro se utiliza para la producción de estaño, bronce y otras aleaciones necesarias para la industria; para estañar; laminación.

Ver también: Lista de elementos químicos por número atómico y Lista alfabética de elementos químicos Contenido 1 Símbolos utilizados actualmente ... Wikipedia

Ver también: Lista de elementos químicos por símbolo y Lista alfabética de elementos químicos Esta es una lista de elementos químicos ordenados en orden creciente de número atómico. La tabla muestra el nombre del elemento, símbolo, grupo y período en ... ... Wikipedia

- (ISO 4217) Códigos para la representación de monedas y fondos (inglés) Códigos pour la représentation des monnaies ettypes de fonds (francés) ... Wikipedia

La forma más simple de materia que puede identificarse mediante métodos químicos. Son componentes de sustancias simples y complejas, que representan un conjunto de átomos con la misma carga nuclear. La carga del núcleo de un átomo está determinada por el número de protones que tiene... Enciclopedia de Collier

Contenidos 1 Era Paleolítica 2 X milenio antes de Cristo. mi. 3 IX milenio antes de Cristo Eh... Wikipedia

Contenidos 1 Era Paleolítica 2 X milenio antes de Cristo. mi. 3 IX milenio antes de Cristo Eh... Wikipedia

Este término tiene otros significados, consulte Ruso (significados). Rusos... Wikipedia

Terminología 1: : dw Número del día de la semana. “1” corresponde al lunes Definiciones del término de varios documentos: dw DUT La diferencia entre la hora de Moscú y UTC, expresada como un número entero de horas Definiciones del término de... ... Diccionario-libro de referencia de términos de documentación normativa y técnica.

TIN (lat. Stannum), Sn, elemento químico con número atómico 50, masa atómica 118.710. Existen varias conjeturas sobre el origen de las palabras "stannum" y "tin". El latín "stannum", que a veces deriva del sajón "sta" (fuerte, duro), originalmente significaba una aleación de plata y plomo. "Estaño" era el nombre que se le daba al plomo en varias lenguas eslavas. Quizás el nombre ruso esté asociado con las palabras "ol", "tin" - cerveza, puré, miel: se utilizaban recipientes de hojalata para almacenarlos. En la literatura inglesa se utiliza la palabra tin para nombrar al estaño. El símbolo químico del estaño Sn es "stannum".

El estaño natural consta de nueve nucleidos estables con números de masa 112 (en una mezcla de 0,96% en masa), 114 (0,66%), 115 (0,35%), 116 (14,30%), 117 (7,61%), 118 ( 24,03%), 119 (8,58%), 120 (32,85%), 122 (4,72%) y un estaño-124 débilmente radiactivo (5,94%). El 124Sn es un emisor b, su vida media es muy larga y asciende a T1/2 = 1016-1017 años. El estaño se encuentra en el quinto período del grupo IV del sistema periódico de elementos de D.I. La configuración de la capa electrónica exterior es 5s25p2. En sus compuestos, el estaño presenta estados de oxidación +2 y +4 (valencia II y IV, respectivamente).

El radio metálico del átomo de estaño neutro es 0,158 nm, los radios del ion Sn2+ son 0,118 nm y el ion Sn4+ es 0,069 nm (número de coordinación 6). Las energías de ionización secuencial del átomo de estaño neutro son 7,344 eV, 14,632, 30,502, 40,73 y 721,3 eV. Según la escala de Pauling, la electronegatividad del estaño es 1,96, es decir, el estaño se encuentra en el límite convencional entre metales y no metales.

Información de química

Radioquímica

Radioquímica: estudia la química de las sustancias radiactivas, las leyes de su comportamiento físico y químico, la química de las transformaciones nucleares y los procesos físicos y químicos que las acompañan. La radioquímica tiene las siguientes características: trabajar con...

Stark, Johannes

El físico alemán Johannes Stark nació en Schickenhof (Baviera) en la familia de un terrateniente. Estudió en escuelas secundarias de Bayreuth y Ratisbona, y en 1894 ingresó en la Universidad de Munich, donde defendió su tesis doctoral en 1897...

Th - Torio

TORIO (lat. Torio), Th, elemento químico del grupo III de la tabla periódica, número atómico 90, masa atómica 232.0381, pertenece a los actínidos. Propiedades: radiactivo, el isótopo más estable es el 232Th (vida media 1.389&m...

Estaño(lat. stannum), sn, elemento químico del grupo IV del sistema periódico de Mendeleev; número atómico 50, masa atómica 118,69; Metal blanco brillante, pesado, blando y dúctil. El elemento consta de 10 isótopos con números de masa 112, 114-120, 122, 124; este último es débilmente radiactivo; El isótopo 120 sn es el más común (alrededor del 33%).

Referencia histórica. Las aleaciones de oro con cobre (bronce) ya se conocían en el cuarto milenio antes de Cristo. e., y metal puro en el segundo milenio antes de Cristo. mi. En el mundo antiguo, las joyas, los platos y los utensilios se elaboraban con ungüentos. El origen de los nombres "stannum" y "tin" es incierto.

Distribución en la naturaleza. O. es un elemento característico de la parte superior de la corteza terrestre, su contenido en la litosfera es de 2,5·10–4% en masa, en rocas ígneas ácidas de 3,10–4% y en rocas básicas más profundas de 1,5·10– 4%; aún menos O. en el manto. La concentración de oxígeno está asociada tanto a procesos magmáticos (se conocen “granitos que contienen estaño” y pegmatitas enriquecidas con oxígeno) como a procesos hidrotermales; De los 24 minerales O conocidos, 23 se formaron a altas temperaturas y presiones. El principal valor industrial es la casiterita sno 2, el stannin cu 2 fesns 4 es de menor importancia. O. migra débilmente en la biosfera, en el agua de mar es solo del 3,10 al 7%; Se conocen plantas acuáticas con un alto contenido de oxígeno. Sin embargo, la tendencia general en la geoquímica del oxígeno en la biosfera es la dispersión.

Propiedades físicas y químicas. O. tiene dos modificaciones polimórficas. La red cristalina del b-sn ordinario (O. blanco) es tetragonal con períodos un = 5.813 å, Con=3,176 å; densidad 7.29 GRAMO/ cm 3. A temperaturas inferiores a 13,2 ° C, una estructura cúbica tipo diamante -sn (O. gris) es estable; densidad 5,85 GRAMO/ cm 3. La transición b ® a va acompañada de la transformación del metal en polvo, t pl 231,9 ° C, t kip 2270 ° C. Coeficiente de temperatura de expansión lineal 23·10 –6 (0-100 ° C); capacidad calorífica específica (0 °C) 0,225 kj/(kg K), es decir, 0,0536 heces/(GRAMO°C); Conductividad térmica (0 ° C) 65,8 Mar/(metro K), es decir, 0,157 heces/(cm·- segundo°C); resistividad eléctrica (20 ° C) 0,115 10 –6 ohm· metro, es decir, 11,5·10 –6 ohm· cm. Resistencia a la tracción 16,6 Minnesota/ metro 2 (1,7 kgf/ milímetros 2) " , alargamiento relativo 80-90%; Dureza Brinell 38,3-41,2 Minnesota/ metro 2 (3,9-4,2 kgf/ milímetros 2). Al doblar varillas O., se escucha un crujido característico debido a la fricción mutua de los cristalitos.

De acuerdo con la configuración de los electrones externos del átomo 5. s 2 5 pag 2 O. tiene dos estados de oxidación: +2 y +4; este último es más estable; Los compuestos sn (P) son fuertes agentes reductores. El oxígeno prácticamente no se oxida en el aire seco y húmedo a temperaturas de hasta 100 ° C: está protegido por una película fina, duradera y densa sno 2. O. es estable en relación con el agua fría y hirviendo. El potencial de electrodo estándar de O. en un ambiente ácido es - 0,136 V. A partir de hcl y h2so4 diluidos en frío, el oxígeno desplaza lentamente al hidrógeno, formando cloruro de sncl2 y sulfato de snso4, respectivamente. En h 2 so 4 concentrado caliente, cuando se calienta, el oxígeno se disuelve, formando sn (so 4) 2 y so 2. El ácido nítrico diluido en frío (O ° C) actúa sobre el oxígeno según la reacción:

4sn + 10hno 3 = 4sn (no 3) 2 + nh 4 no 3 + 3h 2 o.

Cuando se calienta con hno 3 concentrado (densidad 1,2-1,42 GRAMO/ cm 3) O. se oxida con la formación de un precipitado de ácido metatínico h 2 sno 3, cuyo grado de hidratación es variable:

3sn+ 4hno 3+ norte h 2 o = 3h 2 sno 3 · norte h 2 o + 4no.

Cuando se calienta oxígeno en soluciones alcalinas concentradas, se libera hidrógeno y se forma hexahidroestannato:

sn + 2KOH + 4H 2 O = k 2 + 2h 2.

El oxígeno en el aire pasiva el oxígeno, dejando una película de sno 2 en su superficie. Químicamente, el dióxido de sno 2 es muy estable, pero el óxido de sno se oxida rápidamente y se obtiene indirectamente. sno 2 exhibe propiedades predominantemente ácidas, sno - básicas.

O. no se combina directamente con el hidrógeno; El hidruro snh 4 se forma mediante la interacción de mg 2 sn y ácido clorhídrico:

mg 2 sn + 4hcl = 2 mgcl 2 + snh 4.

Es un gas venenoso incoloro. t descanso -52 ° C; es muy frágil, a temperatura ambiente se descompone en sn y h 2 en unos pocos días, y por encima de 150 ° C, instantáneamente. También se forma por la acción del hidrógeno en el momento de la liberación sobre las sales de oxígeno, por ejemplo:

sncl 2 + 4hcl + 3mg = 3mgcl 2 + snh 4.

Con los halógenos, el oxígeno produce compuestos de composición snx 2 y snx 4. Los primeros tienen forma de sal y producen iones sn 2+ en soluciones, los segundos (excepto snf 4) se hidrolizan con agua, pero son solubles en líquidos orgánicos no polares. Al hacer reaccionar O. con cloro seco (sn + 2cl 2 = sncl 4) se obtiene tetracloruro sncl 4; es un líquido incoloro que disuelve bien el azufre, el fósforo y el yodo. Anteriormente, la reacción anterior se utilizaba para eliminar el oxígeno de productos estañados fallidos. Hoy en día el método no se utiliza mucho debido a la toxicidad del cloro y las altas pérdidas de O.

Los tetrahaluros snx 4 forman compuestos complejos con h 2 o, nh 3, óxidos de nitrógeno, pcl 5, alcoholes, éteres y muchos compuestos orgánicos. Con los ácidos halohídricos, los haluros de oxígeno forman ácidos complejos que son estables en soluciones, por ejemplo h 2 sncl 4 y h 2 sncl 6 . Cuando se diluyen con agua o se neutralizan, las soluciones de cloruros simples o complejos se hidrolizan, dando precipitados blancos sn (oh) 2 o h 2 sno 3. norte h 2 o. Con el azufre, el oxígeno produce sulfuros que son insolubles en agua y ácidos diluidos: sns marrón y sns amarillo dorado 2.

Recibo y solicitud. La producción industrial de oxígeno es aconsejable si su contenido en placeres es del 0,01%, en minerales del 0,1%; generalmente décimas y unidades de porcentaje. O. en los minerales suele ir acompañado de w, zr, cs, rb, elementos de tierras raras, Ta, nb y otros metales valiosos. Las materias primas primarias se enriquecen: placeres, principalmente por gravedad, minerales, también por flotación por gravedad o flotación.

Los concentrados que contienen entre un 50 y un 70 % de oxígeno se cuecen para eliminar el azufre y se purifican del hierro mediante la acción del HCl. Si hay impurezas de wolframita (fe, mn) wo 4 y scheelita cawo 4, el concentrado se trata con hcl; el wo 3 ·h 2 o resultante se extrae usando nh 4 oh. Al fundir concentrados con carbón en hornos eléctricos o de llama, se obtiene un carbono bruto (94-98% sn) que contiene impurezas cu, pb, fe, as, sb, bi. Al salir de los hornos, el hierro en bruto se filtra a una temperatura de 500-600 ° C a través de coque o se centrifuga, separando así la mayor parte del hierro. El resto de fe y cu se elimina mezclando azufre elemental con el metal líquido; Las impurezas flotan hacia la superficie en forma de sulfuros sólidos, que se eliminan de la superficie con oxígeno. Del arsénico y del antimonio, el oxígeno se refina de la misma manera: mezclando aluminio y plomo, usando sncl 2. A veces, bi y pb se evaporan al vacío. El refinado electrolítico y la recristalización por zonas se utilizan relativamente raramente para obtener oxígeno especialmente puro.

Aproximadamente el 50% de todo el metal producido es metal secundario; se obtiene a partir de desechos de hojalata, chatarra y diversas aleaciones. Hasta el 40% de O. se utiliza para estañar hojalata, el resto se gasta en la producción de soldaduras, aleaciones para cojinetes y de impresión. El dióxido de Sno 2 se utiliza para la producción de esmaltes y barnices resistentes al calor. La sal - estannita de sodio na 2 sno 3 ·3h 2 o se utiliza para teñir telas con mordiente. Crystal sns 2 (“pan de oro”) se incluye en pinturas que imitan el dorado. El estanuro de niobio nb 3 sn es uno de los materiales superconductores más utilizados.

N. N. Sevryukov.

La toxicidad de la propia O. y de la mayoría de sus compuestos inorgánicos es baja. Las intoxicaciones agudas provocadas por el oxígeno elemental, muy utilizado en la industria, prácticamente no se producen. Algunos casos de intoxicación descritos en la literatura aparentemente son causados ​​por la liberación de ceniza 3 cuando el agua entra accidentalmente en contacto con desechos de la purificación de arsénico. Los trabajadores de las fundiciones de estaño que están expuestos durante mucho tiempo al polvo pueden desarrollar óxido de oxígeno (el llamado oxígeno negro, sno). neumoconiosis, los trabajadores que trabajan en la fabricación de papel de aluminio sufren a veces casos de eccema crónico. O. tetracloruro (sncl 4 5h 2 o) en una concentración en el aire superior a 90 mg/ metro 3 irrita el tracto respiratorio superior y provoca tos; Cuando el cloruro de O. entra en contacto con la piel, provoca ulceración. Un veneno convulsivo fuerte es el hidrógeno estánnico (estanometano, snh 4), pero la probabilidad de que se forme en condiciones industriales es insignificante. Una intoxicación grave por el uso de alimentos enlatados elaborados durante mucho tiempo puede estar asociada a la formación de snh 4 en las latas (debido a la acción de los ácidos orgánicos en el contenido de la mitad de las latas). La intoxicación aguda con estaño-hidrógeno se caracteriza por convulsiones y desequilibrio; Posible muerte.

Los compuestos orgánicos de oxígeno, especialmente los compuestos dialquilados y trialquilados, tienen un efecto pronunciado sobre el sistema nervioso central. Signos de intoxicación por compuestos de trialquilo: dolor de cabeza, vómitos, mareos, convulsiones, paresia, parálisis, alteraciones visuales. A menudo se desarrollan coma, trastornos cardíacos y respiratorios que conducen a la muerte. La toxicidad de los compuestos dialquil O. es algo menor; en el cuadro clínico de intoxicación predominan los síntomas de daño al hígado y al tracto biliar. Prevención: cumplimiento de las normas de higiene laboral.

O. como material artístico. Excelentes propiedades de fundición, maleabilidad, flexibilidad al cortador y un noble color blanco plateado determinaron el uso de O. en artes decorativas y aplicadas. En el Antiguo Egipto, las joyas se fabricaban con O. soldado a otros metales. De finales del siglo XIII. En los países de Europa occidental aparecieron vasijas y utensilios de iglesia hechos de oro, similares a los de plata, pero de contorno más suave, con un trazo de grabado profundo y redondeado (inscripciones, adornos). En el siglo 16 F. Briot (Francia) y K. Enderlein (Alemania) comenzaron a fundir cuencos, platos y tazas ceremoniales de O. con imágenes en relieve (escudos de armas, escenas mitológicas, de género). Ceniza. petanca introdujo O. en marquetería al terminar muebles. En Rusia, los productos de vidrio (marcos de espejos, utensilios) se generalizaron en el siglo XVII; en el siglo 18 En el norte de Rusia floreció la producción de bandejas, teteras y tabaqueras de cobre, acabadas con platos de hojalata y esmaltes. A principios del siglo XIX. Las vasijas de O. dieron paso a las de loza y el uso de O. como material artístico se volvió raro. Las ventajas estéticas de los objetos decorativos modernos fabricados con ungüento residen en la clara identificación de la estructura del objeto y en la limpieza especular de la superficie, que se consigue mediante fundición sin procesamiento posterior.

Iluminado.: Sevryukov N.N., Tin, en el libro: Breve enciclopedia química, vol 3, M., 1963, p. 738-39; Metalurgia del Estaño, M., 1964; Nekrasov B.V., Fundamentos de química general, 3ª ed., vol 1, M., 1973, p. 620-43; Ripan p., Ceteanu I., Química inorgánica, parte 1 - Química de los metales, trad. de ron., M., 1971, p. 395-426; Enfermedades profesionales, 3ª ed., M., 1973; Sustancias nocivas en la industria, parte 2, 6ª ed., M, 1971; tardanza, les e tains fran c ais, pt. 1-4, pág., 1957-64; Mory L., Schöns Zinn, Munch., 1961; Haedeke H., Zinn, Braunschweig, 1963.

1s 2 2s 2 2pag 6 3s 2 3pag 6 3d 10 4s 2 4pag 5 .

Los electrones de valencia se muestran en negrita. Pertenece a la familia de los elementos p. Dado que el número cuántico principal más grande es 4 y el número de electrones en el nivel de energía exterior es 7, el bromo se encuentra en el cuarto período, grupo VIIA de la tabla periódica. El diagrama de energía de los electrones de valencia es el siguiente:

Germanio.

1s 2 2s 2 2pag 6 3s 2 3pag 6 3d 10 4s 2 4pag 2 .

Los electrones de valencia se muestran en negrita. Pertenece a la familia de los elementos p. Dado que el número cuántico principal más grande es 4 y el número de electrones en el nivel de energía exterior es 4, el germanio se encuentra en el cuarto período, grupo IVA de la tabla periódica. El diagrama de energía de los electrones de valencia es el siguiente:

Cobalto.

1s 2 2s 2 2pag 6 3s 2 3pag 6 3d 7 4s 2 .

Los electrones de valencia se muestran en negrita. Pertenece a la familia de los elementos d. El cobalto se encuentra en el cuarto período, grupo VIIB de la tabla periódica. El diagrama de energía de los electrones de valencia es el siguiente:

Cobre.

1s 2 2s 2 2pag 6 3s 2 3pag 6 3d 10 4s 1 .

Los electrones de valencia se muestran en negrita. Pertenece a la familia de los elementos d. Dado que el número cuántico principal más grande es 4 y el número de electrones en el nivel de energía exterior es 1, el cobre se ubica en el cuarto período, grupo I de la tabla periódica. El diagrama de energía de los electrones de valencia se ve así.