Tin (II) oxidstruktur, egenskaber, nomenklatur, anvendelser

Det tin (II) oxid er et krystallinsk uorganisk fast stof, der dannes ved oxidation af tin (Sn) med ilt, hvor tin får en 2+ valens. Dens kemiske formel er SnO. To forskellige former for denne forbindelse er kendt: sort og rød. Den almindelige og mest stabile form ved stuetemperatur er den sorte eller blå-sorte modifikation..

Denne form fremstilles ved hydrolyse af tin (II) chlorid (SnCl_toi vandig opløsning, hvortil der sættes ammoniumhydroxid (NH₄OH) for at opnå et hydratiseret oxidpræcipitat af Sn (II), hvis formel er SnO.xH_toEller hvor x<1 (x menor que 1).

Det hydratiserede oxid er et hvidt amorft fast stof, som derefter opvarmes i suspension ved 60-70 ºC i flere timer i nærværelse af NH₄OH, indtil man opnår den rene sorte krystallinske SnO.

Den røde form af SnO er metastabilt. Det kan fremstilles ved tilsætning af phosphorsyre (H₃PO₄) - med 22% phosphorsyre, H₃PO₃ - og derefter NH₄OH til en SnCl-opløsning_to. Det opnåede hvide faste stof opvarmes i den samme opløsning ved 90-100 ° C i ca. 10 minutter. På denne måde opnås den rene røde krystallinske SnO.

Tin (II) oxid er et udgangsmateriale til fremstilling af andre tin (II) forbindelser. Af denne grund er det en af ​​tinforbindelserne, der har mærkbar kommerciel betydning..

Tin (II) oxid har lav toksicitet, som det forekommer med de fleste uorganiske tinforbindelser. Dette skyldes dets dårlige absorption og hurtige udskillelse fra vævene hos levende væsener..

Det har en af ​​de højeste tolerancer for tinforbindelser i test på rotter. Det kan dog være skadeligt, hvis det inhaleres i store mængder..

Artikelindeks

• 1 Struktur
  • 1.1 Blå-sort tin (II) oxid
  • 1.2 Tin (II) oxid rød
• 2 Nomenklatur
• 3 egenskaber
  • 3.1 Fysisk tilstand
  • 3.2 Molekylvægt
  • 3.3 Smeltepunkt
  • 3.4 Tæthed
  • 3.5 Opløselighed
  • 3.6 Andre egenskaber
• 4 anvendelser
  • 4.1 I produktionen af ​​andre tin (II) forbindelser
  • 4.2 I smykker
  • 4.3 Andre anvendelser
  • 4.4 Seneste innovationer
• 5 Referencer

Struktur

Blå-sort tin (II) oxid

Denne modifikation krystalliserer med en tetragonal struktur. Den har et arrangement af lag, hvor hvert Sn-atom er øverst på en firkantet pyramide, hvis base er dannet af de 4 nærmeste iltatomer.

Andre forskere hævder, at hvert Sn-atom er omgivet af 5 iltatomer, der ligger omtrent ved hjørnerne i en oktaeder, hvor det sjette toppunkt formodentlig er optaget af et par frie eller uparrede elektroner. Dette er kendt som Φ-oktaedrisk arrangement.

Tin (II) oxid rød

Denne form for tin (II) oxid krystalliserer med en orthorhombisk struktur.

Nomenklatur

- Tin (II) oxid

- Stannøs oxid

- Tinmonoxid

- Stannøs oxid

Ejendomme

Fysisk tilstand

Krystallinsk fast stof.

Molekylær vægt

134,71 g / mol.

Smeltepunkt

1080 ºC. Det nedbrydes.

Massefylde

6,45 g / cm³

Opløselighed

Uopløselig i varmt eller koldt vand. Uopløselig i methanol, men opløses hurtigt i koncentrerede syrer og baser.

Andre egenskaber

Hvis det opvarmes til mere end 300 ºC i nærværelse af luft, oxiderer tin (II) oxid hurtigt til tin (IV) oxid og udgør glødelampe.

Det er blevet rapporteret, at opvarmning af tin (II) oxid under ikke-oxiderende betingelser har forskellige resultater afhængigt af renhedsgraden af ​​udgangsoxidet. Generelt uforholdsmæssigt stor til metallisk Sn og tin (IV) oxid, SnO_to, med forskellige mellemarter, der til sidst bliver SnO_to.

Tin (II) oxid er amfotert, da det opløses i syrer for at give Sn-ioner^to+ eller anionkomplekser og opløses også i baser til dannelse af opløsninger af hydroxy-tinnationer, Sn (OH)₃^-, som har en pyramidestruktur.

Derudover er SnO et reduktionsmiddel og reagerer hurtigt med organiske syrer og mineralsyrer..

Det har lav toksicitet sammenlignet med andre tinsalte. Dens LD50 (50% dødelig dosis eller median dødelig dosis) hos rotter er mere end 10.000 mg / kg. Dette betyder, at der kræves mere end 10 gram pr. Kg for at dræbe 50% af rotteprøverne under en given testperiode. Til sammenligning har tin (II) fluorid en LD50 på 188 mg / kg hos rotter..

Men hvis det inhaleres i lang tid, deponeres det i lungerne, fordi det ikke absorberes og kan forårsage stanose (infiltration af SnO-støv i lungemiljøet).

Ansøgninger

Ved produktion af andre tin (II) forbindelser

Dens hurtige reaktion med syrer er grundlaget for dets vigtigste anvendelse, som er et mellemprodukt i fremstillingen af ​​andre tinforbindelser..

Det bruges i produktionen af ​​tin (II) bromid (SnBr_to), tin (II) cyanid (Sn (CN)_to) og tin (II) fluorborathydrat (Sn (BF₄)_to), blandt andre tin (II) forbindelser.

Tin (II) fluorborat fremstilles ved at opløse SnO i fluorboresyre og bruges til tin- og tin-blybelægninger, især til aflejring af tin-blylegeringer til lodning i elektronikindustrien. Dette skyldes blandt andet dens høje dækningskapacitet.

Tin (II) oxid anvendes også til fremstilling af tin (II) sulfat (SnSO)₄ved omsætning af SnO og svovlsyre, H_toSW₄.

SnSO₄ opnået bruges i fortiningsprocessen til produktion af trykte kredsløb, til efterbehandling af elektriske kontakter og til fortinning af køkkenredskaber.

Den hydratiserede form af SnO, den hydratiserede tin (II) oxid SnO.xH_toEller det behandles med flussyre for at opnå stannøs (II) fluorid, SnF_to, som tilsættes tandpastaer som et middel til at bekæmpe hulrum.

I smykker

Tin (II) oxid anvendes til fremstilling af guld-tin og kobber-tin rubinkrystaller. Tilsyneladende er dens funktion i denne applikation at fungere som et reduktionsmiddel.

Andre anvendelser

Det er blevet brugt i solcelleanordninger til produktion af elektricitet fra lys, såsom solceller.

Nylige innovationer

Arrangerede SnO-nanopartikler er blevet brugt i kulstof-nanorørelektroder til lithium-svovlbatterier.

SnO-forberedte elektroder udviser høj ledningsevne og lille volumenændring i gentagne opladnings- og afladningscyklusser.

Derudover letter SnO hurtig overførsel af ion / elektron under oxidationsreduktionsreaktioner, der opstår i sådanne batterier..

Referencer

1. Cotton, F. Albert og Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avanceret uorganisk kemi. Fjerde udgave. John Wiley & Sons.
2. Bailar, J.C.; Emeléus, H.J.; Sir Ronald Nyholm og Trotman-Dickenson, A.F. (1973). Omfattende uorganisk kemi. Bind 2. Pergamon Press.
3. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Femte udgave. Bind A27. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Bind 24. fjerde udgave. John Wiley & Sons.
5. Ostrakhovitch, Elena A. og Cherian, M. George. (2007). Tin. I håndbog om metoksikologi. Tredje udgave. Gendannet fra sciencedirect.com.
6. Kwestroo, W. og Vromans, P.H.G.M. (1967). Fremstilling af tre modifikationer af ren tin (II) oxid. J. Inorg. Kerne. Chem., 1967, bind 29, s. 2187-2190.
7. Fouad, S.S et al. (1992). Optiske egenskaber af tin-tynde film. Czechoslovak Journal of Physics. Februar 1992, bind 42, udgave 2. Gendannet fra springer.com.
8. A-Young Kim et al. (2017). Bestilte SnO nanopartikler i MWCNT som et funktionelt værtsmateriale til højhastigheds lithium-svovl batterikatode. Nano Research 2017, 10 (6). Gendannet fra springer.com.
9. National Library of Medicine. (2019). Stannøs oxid. Gendannet fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov