Cyna

Dodaj do notesu

Chemia

Cyna, stannum, Sn,

pierwiastek chemiczny

należący do grupy 14 w układzie okresowym,

liczba

atomowa

50,

masa atomowa

118,69.

W przyrodzie cyna występuje w minerałach -

kasyterycie

SnO

2

oraz

stanninie

Cu

2

FeSnS

4

. Jest

otrzymywana z kasyterytu przez

redukcję

węglem. Występuje w trzech

odmianach alotropowych

(alfa,

beta, gamma), gęstość 5,85; 7,30; 6,54 g/cm

3

(zależy od odmiany alotropowej), temperatura topnienia

231,97°C.

Cyna szara (cyna alfa) krystalizuje w układzie regularnym, ma postać proszku i
własności

półprzewodnikowe

. Cyna biała (cyna b), metaliczna, jest srebrzystobiała z odcieniem

niebieskawym, krystalizuje w układzie tetragonalnym. W temperaturze 13.2°C. Cyna biała przechodzi w
cynę szarą, co jest przyczyną wykruszania się wyrobów cynowych.

Powyżej temperatury 161°C istnieje cyna gamma, która krystalizuje w układzie rombowym. W związkach
chemicznych cyna występuje na -IV, +II i +IV

stopniu utlenienia

. Wykazuje odporność na działanie

czynników atmosferycznych.

Ulega działaniu mocnych kwasów (w zależności od warunków powstają: sole cynowe(II) Sn

+2

,

związki

kompleksowe

np. [SnCl

4

]

2-

lub kwas cynowy (IV) (SnO

2

)

x

×(H

2

O)

y

) i stężonych, gorących wodorotlenków

alkalicznych (powstają heksahydroksocyniany(IV) [Sn(OH)

6

]

2-

).

Z tlenem cyna tworzy czarnogranatowy tlenek cyny(II) SnO (krystalizuje w układzie regularnym) i biały
tlenek cyny(II) SnO

2

(krystalizuje w układzie tetragonalnym). Wodorotlenek Sn(OH)

2

ma

własności

amfoteryczne

.

Cyna tworzy związki z wodorem - gazowy cynowodór SnH

4

, siarką - SnS (rozpuszczalny w

wielosiarczkach), SnS

2

(rozpuszczalny w siarczkach alkalicznych i alkaliach), fluorowcami - np. SnCl

2

(o

silnych własnościach redukujących), SnCl

4

(dobrze rozpuszczający siarkę, fosfor, jod).

Przy nadmiarze HCl chlorek cyny(IV) przechodzi w kompleksowy kwas heksachlorocynowy(IV) H

2

SnCl

6

,

który można wykrystalizować. Znane są również sole tego kwasu. Cyna jest składnikiem

brązów

, stopów

łożyskowych i czcionkowych oraz stopów do

lutowania

.

Przedmioty metalowe (np. blachę do produkcji puszek konserwowych) poddaje się

cynowaniu

, czyli

pokrywaniu ochronną warstwą cyny. Główny materiał wyrobów konwisarskich, użytkowych i
artystycznych.

Przedmioty cynowe były niegdyś bardzo popularne ze względu na swą dostępność i niską cenę. Naczynia,
lampy, świeczniki itp. wykonywano od wczesnego średniowiecza, największy rozkwit przedmiotów z cyny
nastąpił pomiędzy XIV i XVI w.

Odwiedź w Internecie:

Docent OnLine

Zobacz również:

Alotropia

,

Krystalograficzna rodzina

,

Układy krystalograficzne

Inne na ten temat:

Portugalia

,

Malezja

,

Kasyteryt

,

Maroko

,

Alotropia

,

Stannin

,

Wielosiarczki

,

więcej

»

Cyna (Sn)

(stannum)

Odkrycie i występowanie w przyrodzie. Cyna była znana w czasach prehistorycznych, jako
trzeci, poznany przez człowieka metal po złocie i miedzi (wcześniej jednak niż srebro, ołów i
żelazo ). Stop cyny z miedzią (brąz) stanowił materiał do wyrobu narzędzi. Zawartość cyny w
zewnętrznych strefach Ziemi wynosi 4*10-3 % wag. Jeden atom cyny przypada na 150 tysięcy
innych atomów. Najważniejsze minerały: kasyteryt (kamień cynowy SnO2) i stannin Cu2FeSnS4.

Właściwości

fizyczne. Cyna jest metalem białym, błyszczącym o lekko niebieskawym odcieniu.

Pręt cynowy przy zginaniu wydaje charakterystyczny chrzęst, d = 7,3g/cm3, tt = 231,9oC, tw =
2337oC.

Właściwości chemiczne. Cyna jest pierwiastkiem dwu- i czterowartościowym. Występuje na
stopniach utlenienia 2, 4 i -4 (bardzo rzadko ). Na powietrzu cyna jest trwała, nieco tylko
matowieje. Po silnym ogrzaniu utlenia się z wytworzeniem tlenku cynowego SnO2. Znany jest
również tlenek cynawy SnO. Cyna rozpuszcza się w kwasie solnym (1:1), wypierając wodór;
tworzą się przy tym rozpuszczalne kompleksy chlorkowe cyny (II): Sn 2HCI = SnCI2 H2. Kwas
azotowy utlenia cynę do trudno rozpuszczalnego kwasu metacynowego: 3Sn 4HNO3 H2O =
3H2SnO3 4NO, a kwas siarkowy przeprowadzają w siarczan cynowy: Sn 4H2SO4 = Sn(SO4)2
2SO2 4H2O. Cyna rozpuszcza się również w stężonych, gorących roztworach wodorotlenków
litowców, z utworzeniem hydroksocynianów (IV): Sn 4H2O 2KOH = K2[Sn(OH)6] 2H2. z
wodorem cyna tworzy cynowodór SnH4.

Nomenklatura związków. Związki cyny dwuwartościowej, zawierające cynę w postaci składnika
elektrododatniego, noszą nazwę cynawych. Analogiczne związki cyny czterowartościowej noszą
nazwę cynowych. Cyna występuje również w anionach złożonych: SnO22- (cyniany (II) lub
cyniny), [Sn(OH)3]- (hydroksocyniany (II)), SnO32- (cyniany (IV)) lub cyniany, [Sn(OH)6]2-
(sześciohydroksocyniany (IV)).

Pospolite związki dostępne w handlu. SnCl2, SnCl4, SnBr2, SnBr4, SnSO4, SnO, SnO2, SnJ4.

Zastosowanie cyny. Cyny używa się do powlekania blachy żelaznej stosowanej do wyrobu
puszek konserwowych. Stopy cyny z ołowiem używane są jako stopy czcionkowe i luty. Do
wyrobu sprężyn, łożysk, dzwonów służą stopy miedzi z cyną - brązy. Zastosowanie związków
cyny. Związki cyny (II), np. SnCl2, łatwo utleniają się do związków Sn (IV), w związku z czym
spełniają rolę reduktorów w preparatyce chemicznej. Dwutlenek cyny SnO2 używany jest do
otrzymywania szkła mlecznego, do emaliowania .naczyń żelaznych. Siarczek cynowy SnS2,
złotawożółty, stosuje się jako sztuczną pozłotę.

Otrzymywanie. W laboratorium można otrzymać cynę przez redukcję SnO2 węglem. W ten sam
sposób uzyskuje się cynę na skalę przemysłową.

Toksyczność. Cyna metaliczna i jej związki na ogół nie są toksyczne. Silnie toksyczny jest
cynowodór SnH4. Niektóre związki, np. SnC12, SnCl4 działają drażniąco na skórę i drogi
oddechowe.

Izotopy: 112, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 122, 124

Masa atomowa: 118,69

Najważniejsze tlenki i ich charakter: SnO amfoteryczny, SnO2 amfoteryczny

Liczba elektronów w powłokach: K-2 L-8 M-18 N-18 O-4