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, t_t = 231,9^oC, t_w = 2337^oC.

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: SnO₂^2- (cyniany (II) lub cyniny), [Sn(OH)₃]^- (hydroksocyniany (II)), SnO₃^2- (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