TIN (II) OXID: STRUCTURĂ, PROPRIETĂȚI, NOMENCLATOR, UTILIZĂRI - CHIMIE - 2025

Oxidul de staniu (II) este un solid anorganic cristalin care se formează prin oxidarea staniu (Sn) de oxigen, în cazul în care staniul capătă valență 2+. Formula sa chimică este SnO. Se cunosc două forme diferite ale acestui compus: negru și roșu. Forma comună și cea mai stabilă la temperatura camerei este modificarea negru sau albastru-negru.

Această formă se prepară prin hidroliza clorurii de staniu (II) (SnCl ₂ ) în soluție apoasă, la care hidroxid de amoniu (NH ₄ se adaugă OH) pentru a se obține un precipitat de oxid hidratat de Sn (II) , a cărui formulă este SnO.xH ₂ O, unde x <1 (x mai puțin de 1).

Structura cristalină tetragonală a SnO-negru albăstrui. Atomul Sn este în centrul structurii și atomii de oxigen la vârfurile paralelepipedului. PNG-uri originale de către utilizator: Rocha, urmărite în Inkscape de către Utilizator: Stannered Sursa: Wikipedia Commons

Oxidul hidratat este un solid amorf de culoare albă, care este apoi încălzit în suspensie la 60-70 ° C timp de câteva ore , în prezența NH ₄ OH, până când se obține SnO cristalin negru pur.

Forma roșie a SnO este metastabilă. Acesta poate fi preparat prin adăugarea de acid fosforic (H ₃ PO ₄ ) - cu acid fosforos 22%, H ₃ PO ₃ - și apoi NH ₄ OH la o SnCh ₂ soluție . Solidul alb obținut este încălzit în aceeași soluție la 90-100 ° C timp de aproximativ 10 minute. În acest fel este obținut SnO cristalină roșie pură.

Oxidul de staniu (II) este un material de pornire pentru producerea altor compuși de staniu (II). Din acest motiv, este unul dintre compușii de staniu care are o importanță comercială apreciabilă.

Oxidul de staniu (II) are o toxicitate scăzută, așa cum se întâmplă în majoritatea compușilor anorganici de staniu. Acest lucru se datorează absorbției sale slabe și excreției rapide din țesuturile ființelor vii.

Are una dintre cele mai mari toleranțe pentru compușii de staniu în testele pe șobolani. Cu toate acestea, poate fi dăunător dacă este inhalat în cantități mari.

Structura

Oxid de staniu-negru (II)

Această modificare cristalizează cu o structură tetragonală. Are un aranjament de straturi în care fiecare atom de Sn se află în vârful unei piramide pătrate, a cărei bază este formată de cei 4 apropiați atomi de oxigen.

Alți cercetători susțin că fiecare atom de Sn este înconjurat de 5 atomi de oxigen care sunt situați aproximativ la vârfurile unui octaedru, unde al șaselea vertex este probabil ocupat de o pereche de electroni liberi sau neperecheți. Aceasta este cunoscută sub numele de aranjament Φ-octaedric.

Roșu de oxid de staniu (II)

Această formă de oxid de staniu (II) se cristalizează cu o structură ortoromică.

Nomenclatură

- Oxid de staniu (II)

- Oxid de staniu

- Monoxid de staniu

- Oxid stannos

Proprietăți

Stare fizică

Solid solid cristalin.

Greutate moleculară

134,71 g / mol.

Punct de topire

1080 ºC. Se descompune.

Densitate

6,45 g / cm ³

Solubilitate

Insolubil în apă caldă sau rece. Insolubil în metanol, dar se dizolvă rapid în acizi concentrați și alcaline.

Alte proprietăți

Dacă este încălzit la mai mult de 300 ºC în prezența aerului, oxidul de staniu (II) se oxidează rapid la oxidul de staniu (IV), prezentând incandescență.

S-a raportat că, în condiții neoxidante, încălzirea oxidului de staniu (II) are rezultate diferite în funcție de gradul de puritate al oxidului de pornire. În general , este disproporționată în raport cu Sn metalic și clorură de staniu (IV) oxid, SnO ₂ , cu diverse specii intermediare în cele din urmă fiind convertit la SnO ₂ .

Oxidul de staniu (II) este amfoteric, deoarece se dizolvă în acizi pentru a da ioni Sn ²⁺ sau complexe anionice, și se dizolvă și în alcaline pentru a forma soluții de ioni hidroxi-tinat, Sn (OH) ₃ ^- care Au o structură piramidală.

Mai mult, SnO este un agent reducător și reacționează rapid cu acizii organici și minerali.

Are o toxicitate scăzută în comparație cu alte săruri de staniu. LD50 (doza letală 50% sau doza letală mediană) la șobolani este mai mare de 10.000 mg / kg. Aceasta înseamnă că mai mult de 10 grame pe kilogram sunt necesare pentru a ucide 50% din epruvete de șobolan într-o perioadă de testare dată. În comparație, fluorura stanoasă (II) are un șobolan LD50 de 188 mg / Kg la șobolani.

Cu toate acestea, dacă este inhalat timp îndelungat, acesta este depus în plămâni, deoarece nu este absorbit și poate provoca stanoză (infiltrarea prafului SnO în interstițiile pulmonare).

Aplicații

În producerea altor compuși de staniu (II)

Reacția sa rapidă cu acizii stă la baza utilizării sale cele mai importante, care este ca intermediar în fabricarea altor compuși de staniu.

Se folosește la producerea bromurii stanoase (II) (SnBr ₂ ), cianurii stanoase (II) (Sn (CN) ₂ ) și hidratului fluoroborat stanos (II) (Sn (BF ₄ ) ₂ ), printre alți compuși de staniu (II).

Fluoroboratul de staniu (II) este preparat prin dizolvarea SnO în acidul fluoroboric și este utilizat pentru acoperirile cu staniu și cu plumb, în ​​special în depunerea aliajelor de staniu pentru lipire în industria electronică. Acest lucru se datorează, printre altele, capacității sale de acoperire ridicate.

Staniu (II) , oxid este de asemenea utilizat în prepararea de staniu (II) sulfat (SNSO ₄ ), prin reacția SnO și acid sulfuric, H ₂ SO ₄ .

SnSO ₄ obținut este utilizat în procesul de consfințire pentru producerea plăcilor de circuit imprimat, pentru finisarea contactelor electrice și pentru cosirea ustensilelor de bucătărie.

Circuit imprimat. Nu a fost furnizat niciun autor care poate fi citit de mașină. S-a asumat Abraham Del Pozo (bazat pe revendicări de copyright) Sursa: Wikimedia Commons

Forma hidratată a oxidului SnO, staniu hidratat (II) SnO.xH ₂ O, este tratată cu acid fluorhidric pentru a obține fluorură stannous (II), SnF ₂ , care se adaugă la pasta de dinți ca agent anti-îmbătrânire. cavități.

În bijuterii

Oxidul de staniu (II) este folosit la prepararea cristalelor de rubin de aur și staniu. Funcția sa din această aplicație pare a fi să acționeze ca agent reducător.

Bijuterie cu rubin. Sursa: Pixabay

Alte utilizări

A fost utilizat în dispozitivele fotovoltaice pentru producerea de electricitate din lumină, cum ar fi celulele solare.

Dispozitiv fotovoltaic. Georg Slickers Sursa: Wikipedia Commons

Inovații recente

Nanoparticulele SnO aranjate au fost utilizate în electrozii nanotubului de carbon pentru bateriile cu sulf de litiu.

Nanofibrele de hidrat SnO. Fionán Sursa: Wikipedia Commons

Electrozii pregătiți cu SnO prezintă o conductivitate ridicată și o modificare redusă a volumului în ciclurile repetate de încărcare și descărcare.

Mai mult, SnO facilitează transferul rapid de ioni / electroni în timpul reacțiilor de reducere a oxidării care apar în astfel de sisteme de baterii.

Referințe

1. Cotton, F. Albert și Wilkinson, Geoffrey. (1980). Chimie anorganică avansată. A patra editie. John Wiley & Sons.
2. Dans, JC; Emeléus, HJ; Sir Ronald Nyholm și Trotman-Dickenson, AF (1973). Chimie anorganică cuprinzătoare. Volumul 2. Pergamon Press.
3. Enciclopedia de chimie industrială a lui Ullmann. (1990). Ediția a cincea. Volumul A27. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Kirk-Othmer (1994). Enciclopedia tehnologiei chimice. Volumul 24. Ediția a patra. John Wiley & Sons.
5. Ostrakhovitch, Elena A. și Cherian, M. George. (2007). Staniu. În Manualul Toxicologiei metalelor. A treia editie. Recuperat de la sciencedirect.com.
6. Kwestroo, W. și Vromans, PHGM (1967). Pregătirea a trei modificări ale oxidului de staniu pur (II). J. Inorg. Nuci. Chem., 1967, Vol. 29, p. 2187-2190.
7. Fouad, SS și colab. (1992). Proprietățile optice ale filmelor subțiri de oxid stannos. Revista Cehoslovacă de Fizică. Februarie 1992, Volumul 42, Numărul 2. Recuperat de la springer.com.
8. A-Young Kim și colab. (2017). Nanoparticule SnO comandate în MWCNT ca material gazdă funcțional pentru catodul cu baterii litiu-sulf cu o rată mare. Nano Research 2017, 10 (6). Recuperat de la springer.com.
9. Biblioteca Națională de Medicină. (2019). Oxid stannos. Recuperat din: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov