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 SnO₂ orazstanninie Cu₂FeSnS₄. Jest otrzymywana z kasyterytu przez redukcjęwęglem. Występuje w trzech odmianach alotropowych (alfa, beta, gamma), gęstość 5,85; 7,30; 6,54 g/cm³ (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. [SnCl₄]^2- lub kwas cynowy (IV) (SnO₂)_x×(H₂O)_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) SnO₂ (krystalizuje w układzie tetragonalnym). Wodorotlenek Sn(OH)₂ ma własności amfoteryczne.

Cyna tworzy związki z wodorem - gazowy cynowodór SnH₄, siarką - SnS (rozpuszczalny w wielosiarczkach), SnS₂ (rozpuszczalny w siarczkach alkalicznych i alkaliach), fluorowcami - np. SnCl₂ (o silnych własnościach redukujących), SnCl₄ (dobrze rozpuszczający siarkę, fosfor, jod).

Przy nadmiarze HCl chlorek cyny(IV) przechodzi w kompleksowy kwas heksachlorocynowy(IV) H₂SnCl₆, 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