Element de staniu chimic. Proprietăți și aplicarea de staniu

Fiecare element chimic în sistemul periodic, și le substanțe simple și complexe educate sunt unice. Ei au proprietăți unice, și mulți aduc contribuția în mod incontestabil semnificativă a vieții umane și existența, în general. Nici o excepție și staniu element chimic.

Introducerea de oameni cu metalul se întoarce la antichitate. Acest element chimic a jucat un rol crucial în dezvoltarea civilizației umane în ziua de azi proprietățile de staniu sunt utilizate pe scară largă.

Tin în istorie

Prima menționare a acestui metal, care are, ca oameni crezut anterior, chiar și unele dintre proprietățile magice pot fi găsite în textele biblice. Critice pentru îmbunătățirea vieții de staniu jucat în timpul „bronz“ sec. La acea vreme, aliaj metalic cel mai durabil care a posedat omul era din bronz, acesta poate fi obținut de cupru pentru a adăuga un element chimic staniu. Timp de mai multe secole, acest material a produs totul, de la unelte și terminând cu bijuterii.

După ce se utilizează descoperirea proprietăților aliajului fier-staniu nu mai, desigur, se aplică nu la aceeași scară, dar din bronz, precum și multe alte aliaje implicate activ persoane astăzi în industrie, tehnologie și medicină, împreună cu sărurile de metale, de exemplu, cum ar fi clorura de staniu, care se obține prin reacția dintre staniu cu clor, acest lichid fierbe la 112 grade Celsius, bine solubil în apă, se formează hidrați cristaline și fum în aer.

Poziția elementului în Tabelul Periodic

Element chimic staniu (denumirea latină Stannum - «Stannum“ simbol scris Sn) Dmitriy Ivanovich Mendeleev pe bună dreptate, numerotate de cincizeci aranjate în a cincea perioadă. Are mai mulți izotopi, cele mai frecvente - izotopul 120. Acest metal este, de asemenea, în principalele subgrupe din grupa a șasea, împreună cu carbon, siliciu, germaniu și Flerov. Locația sa prezice proprietăți amfoteri, la fel de staniu inerente și acid, precum și caracteristicile de bază ale care vor fi descrise mai jos mai detaliat.

Periodică Tabelul conține și greutatea atomică a staniu, care este egală cu 118.69. ² configurația electronică 5s 5p ² că compoziția materialelor permite metalului complex are o stare de oxidare +2 și +4, dând doar doi electroni p-subnivel sau patru și s- și p- golirea completă a stratului exterior întreg.

element caracteristic electronic

Conform cu numărul atomic de atomi de staniu spațiu perinuclear cuprinde punctul cincizeci de electroni, ele sunt aranjate în cinci niveluri, care, la rândul lor împărțite într-un număr de subnivele. Primele două au doar S și p sub-nivele, precum și de a treia se găsește o triplă distribuiri în S-, P- d-.

Să considerăm un extern nivel de electroni, deoarece este structura și umplerea electroni determină atom activitate chimică. In elementul de stat neexcitat prezintă o valență de două, există o tranziție în excitarea unui electron din subnivel s-p la scaunul vacant de sub-strat (care poate conține un număr maxim de trei electron nepereche). În acest caz, staniu și are o stare de oxidare valență - 4, din moment ce electronii nu pereche, și, prin urmare, în cursul interacțiunii chimice pe subnivele lor nimic nu deține.

din metal substanță simplă și proprietățile sale

Simplă substanță staniu este o culoare argintie metalică se referă la grupa fuzibil. Metal moale, relativ ușor cedat la deformare. Mai multe caracteristici inerente ale unui astfel de metal ca staniu. Temperatura sub 13.2 grade Celsius este limita modificării pulbere de staniu de metal de tranziție este însoțită de o schimbare de culoare de la alb-argintiu la materia cenușie, și scăderea densității. Tin se topește la 231,9 grade, si fierbe la 2270 de grade Celsius. Alb cristalină tetragonală structura metal de staniu explică pohrustyvanie caracteristic la îndoirea și încălzirea în loc de frecare de inflexiune substanță cristalină împotriva celeilalte. staniu Gray are syngony cubi.

Proprietățile chimice au staniu cu dublă esență, intră atât reacție acidă și bazică, arătând amfoter. Metalul reacționează cu alcalii și acizi, cum ar fi acidul sulfuric și acidul azotic, este activă în reacția cu halogen.

aliaje de staniu

De ce frecvent utilizate în locul aliajelor de metale pure, cu un anumit procent din componentele constitutive? Faptul că proprietățile inerente ale aliajului, care nu au un metal individuale, sau aceste proprietăți sunt mult mai mari (de exemplu, conductivitate, rezistența la coroziune, pasivarea sau activarea caracteristicilor fizice și chimice ale metalelor, dacă etc este necesar). Staniu (foto prezintă o probă de metal pur) este parte din mai multe aliaje. Acesta poate fi folosit ca material aditiv sau a unei baze.

În prezent, există o cantitate mare dintr-un aliaj metalic, staniu (prețul pentru acestea variază foarte mult), uita-te la cele mai populare și utilizate (utilizarea anumitor aliaje va merge la secțiunea corespunzătoare). În general, aliajele stannuma au următoarele caracteristici: ductilitate mare, mic punctului de topire, o duritate mică și rezistență.

Câteva exemple de aliaje

• Aliaj de staniu și plumb cu niște dopanți (antimoniu, cupru, cadmiu, zinc, argint, indiu) - așa-numita lipire staniu, procentul de stannuma în acestea pentru cele mai bune proprietăți de lipire trebuie să fie 49-51 sau 59-61 la sută. AderenŃa asigură formarea soluției solide de staniu fixate cu suprafețe metalice.
• Garth - un aliaj de staniu, plumb și antimoniu - este baza de cerneală tipografică (care este motivul pentru care nu este recomandat să-și încheie alimentele în ziare, pentru a preveni pătrunderea concentrațiilor nedorite ale acestor metale).
• Babbit - aliaj de staniu, plumb, cupru și antimoniu - se caracterizează prin scăzută frecare, rezistență ridicată la uzură.
• Un aliaj de indiu-staniu - material fuzibil, care sunt inerente refractaritate, rezistența la coroziune și o rezistență mare.

Cei mai importanți compuși naturali

Tin formează o serie de compuși naturali - minereuri. Metalul 24 forme un compus mineral, cel mai important pentru industria are oxid de staniu - cassiterite și jugurile - Cu ₂ FeSnS _4. Staniu dispersat în scoarța terestră și compușii formați de aceștia, au o origine magnetică. Industria a folosit, de asemenea, poliolovyannyh silicați de sare și staniu acide.

Staniu și corpul uman

element chimic staniu este un oligoelement în conținutul său cantitativ în corpul uman. clusterului său principal este în țesutul osos, în cazul în care conținutul normal de metal facilitează dezvoltarea în timp util și a bunei sale funcționări a sistemului musculo-scheletice. În plus față de oase, staniu concentrate in tractul gastrointestinal, plămânii, rinichii și inima.

Este important de remarcat faptul că acumularea excesivă a metalului poate duce la o intoxicație generală a organismului, și mai multă expunere pe termen lung - chiar si in mutatii genetice adverse. Recent, această problemă este destul de relevantă, deoarece starea ecologică a mediului lasă mult de dorit. Probabilitatea ridicată de intoxicare cu locuitorii de staniu ale orașelor și zonele din jurul moșiile industriale din apropiere. In cele mai multe intoxicații apare prin acumularea în săruri de staniu plămânilor, cum ar fi clorura stanoasă și altele. În același timp, deficit de microelement poate declanșa o încetinire a creșterii, pierderea auzului si pierderea parului.

cerere

Metalul este disponibil în comerț în multe plante de oțel și companii. Este produs sub formă de lingouri, tije, cilindri sârmă, anozi de substanță pură simplă, cum ar fi staniu. Prețul variază de la 900 până la 3000 de ruble per kg.

Tin în forma sa pură este rar folosit. aliaje utilizate în mod obișnuit și compuși - sare. lipire staniu este utilizat în cazul pieselor de legătură care nu sunt expuse la temperaturi ridicate și la sarcini mecanice severe, realizate din aliaj de cupru, oțel, cupru, dar nu este recomandat pentru fabricat din aluminiu sau aliajele sale. Proprietățile și caracteristicile aliajelor de staniu sunt descrise în secțiunea relevantă.

Solder utilizate pentru cipuri de lipire, în această situație, de asemenea, ideale aliaje metalice pe bază, cum ar fi staniu. Foto prezintă un procedeu de aplicare a unui aliaj de staniu-plumb. Folosindu-l poate lucra destul de subțire.

Datorită rezistenței ridicate la coroziune de staniu este utilizat pentru fabricarea de fier cositorit (tinplate) - cutii pentru produse alimentare. În medicină, în special în stomatologie, staniu implicat pentru efectuarea plombe dentare. Tin-acoperite negrese conductele și aliajele sale sunt fabricate rulmenți. contribuție inestimabilă la această problemă importantă și în inginerie electrică.

Soluțiile apoase ale acestor stanoase săruri, fluoroborați, sulfați și cloruri sunt utilizate ca electrolit. oxid de staniu - o glazura de ceramica. Prin introducerea în plastic și materiale sintetice de diverși derivați de staniu este posibilă reducerea inflamabilității și izolarea fum nocive lor.