TIN (II) OXID: STRUKTUR, EGENSKABER, NOMENKLATUR, ANVENDELSER - KEMI - 2025

Den tinoxid (II) er et krystallinsk uorganisk fast stof, som dannes ved oxidation af tin (Sn) med oxygen, hvor tin erhverver valensen 2+. 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 sort eller blå-sort modifikation.

Denne formular fremstilles ved hydrolyse af tin (II) chlorid (SnC ₂) i vandig opløsning, hvortil ammoniumhydroxid (NH ₄ OH) tilsættes til opnåelse af et hydratiseret oxid bundfald af Sn (II), som har formlen SnO.xH ₂ O, hvor x <1 (x mindre end 1).

Tetragonal krystalstruktur af blå-sort SnO. Sn-atomet er i midten af ​​strukturen og iltatomerne ved hjørnerne af parallelepiped. Originale PNG'er af bruger: Rocha, spores i Inkscape af bruger: Stannet kilde: Wikipedia Commons

Det hydratiserede oxid er et hvidt amorft fast stof, som derefter opvarmes i suspension ved 60-70 * C i flere timer i nærværelse af NH ₄ OH, indtil der opnås den rene sort krystallinsk SnO.

Den røde form for SnO er metastabiel. Det kan fremstilles ved at tilsætte phosphorsyre (H ₃ PO ₄) - med 22% phosphorsyrling, H ₃ PO ₃ - og så NH ₄ OH til en SnC ₂ opløsning. 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 er tilfældet med de fleste uorganiske tinforbindelser. Dette skyldes dets dårlige absorption og hurtige udskillelse fra væv fra levende væsener.

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

Struktur

Blå-sort tin (II) oxid

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

Andre forskere hævder, at hvert Sn-atom er omgivet af 5 ilt-atomer, der er placeret nogenlunde i hjørnene på en oktaeder, hvor det sjette toppunkt formentlig er besat af et par frie eller uparrede elektroner. Dette er kendt som Φ-oktaedral arrangementet.

Tin (II) -oxid rød

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

nomenklatur

- tin (II) oxid

- tinoxid

- Tinmonoxid

- Stannoxid

Ejendomme

Fysisk tilstand

Krystallinsk fast stof.

Molekylær vægt

134,71 g / mol.

Smeltepunkt

1080 ºC. Det nedbrydes.

Massefylde

6,45 g / cm ³

Opløselighed

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

Andre egenskaber

Hvis opvarmet til mere end 300 ºC i nærvær af luft, oxideres tin (II) -oxid hurtigt til tin (IV) -oxid, hvilket giver glød.

Det er rapporteret, at under ikke-oxiderende betingelser har opvarmningen af ​​tin (II) oxid forskellige resultater afhængigt af startoxidets renhed. Det er generelt uforholdsmæssigt relativt metallisk Sn og tin (IV) oxid, SnO ₂, hvor forskellige mellemliggende arter til sidst omdannes til SnO ₂.

Tin (II) -oxid er amfoter, da det opløses i syrer for at give Sn2 ⁺ -ioner eller anionkomplekser, og det opløses også i alkalier for at danne opløsninger af hydroxy-tinato-ioner, Sn (OH) ₃ ^-, som De har en pyramideformet struktur.

Desuden er SnO et reduktionsmiddel og reagerer hurtigt med organiske og mineralsyrer.

Det har en lav toksicitet sammenlignet med andre tinsalte. Dens LD50 (letal dosis 50% eller median letal 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 i en given testperiode. Til sammenligning har stannøs (II) fluorid en LD50 på 188 mg / kg i rotter.

Hvis det indåndes i lang tid, bliver det imidlertid deponeret i lungerne, fordi det ikke absorberes og kan forårsage stanose (infiltration af SnO-støv i lungerne).

Applikationer

Ved produktion af andre tin (II) forbindelser

Dens hurtige reaktion med syrer er grundlaget for dens vigtigste anvendelse, der er som et mellemprodukt til fremstilling af andre tinforbindelser.

Det bruges til produktion af stannøs (II) bromid (SnBr ₂), stannous (II) cyanid (Sn (CN) ₂) og stannøs (II) fluoroborathydrat (Sn (BF ₄) ₂) blandt andre tin (II) forbindelser.

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

Tin (II) oxid anvendes også ved fremstillingen af tin (II) sulfat (SnSO ₄), ved omsætning af SnO og svovlsyre, H ₂ SO ₄.

Den opnåede SnSO ₄ anvendes i fortinningsprocessen til fremstilling af trykte kredsløb, til efterbehandling af elektriske kontakter og til fortinning af køkkenredskaber.

Trykt kredsløb. Ingen maskine-læselig forfatter leveret. Abraham Del Pozo antog (baseret på ophavsretskrav). Kilde: Wikimedia Commons

Den hydratiserede form af SnO, hydratiseret tin (II) oxid SnO.xH ₂ O, behandles med flussyre til opnåelse stanno (II) fluorid, SnF ₂, som tilsættes til tandpasta som en anti-aging agent. hulrum.

I smykker

Tin (II) -oxid anvendes til fremstilling af guld-tin og kobber-tin rubin krystaller. Dets funktion i denne applikation ser ud til at fungere som et reduktionsmiddel.

Juvel med rubin. Kilde: Pixabay

Andre anvendelser

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

Fotovoltaisk enhed. Georg Slickers Kilde: Wikipedia Commons

Nye innovationer

Arrangerede SnO-nanopartikler er blevet brugt i carbon nanotube-elektroder til lithium-svovlbatterier.

Nanofibre af SnO-hydrat. Fionán Kilde: Wikipedia Commons

Elektroder fremstillet med SnO udviser høj ledningsevne og lidt volumenændring i gentagne ladnings- og udladningscyklusser.

Desuden letter SnO hurtig overførsel af ion / elektron under oxidationsreduktionsreaktioner, der forekommer i sådanne batterisystemer.

Referencer

1. Cotton, F. Albert og Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avanceret uorganisk kemi. Fjerde udgave. John Wiley & sønner.
2. Dance, JC; Emeléus, HJ; Sir Ronald Nyholm og Trotman-Dickenson, AF (1973). Omfattende uorganisk kemi. Bind 2. Pergamon Press.
3. Ullmanns encyklopædi for industriel kemi. (1990). Femte udgave. Bind A27. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Bind 24. Fjerde udgave. John Wiley & sønner.
5. Ostrakhovitch, Elena A. og Cherian, M. George. (2007). Tin. I håndbog om metoders toksikologi. Tredje udgave. Gendannes fra sciencedirect.com.
6. Kwestroo, W. og Vromans, PHGM (1967). Fremstilling af tre modifikationer af ren tin (II) oxid. J. Inorg. Nucl. Chem., 1967, bind 29, s. 2187-2190.
7. Fouad, SS et al. (1992). Optiske egenskaber ved tyndoxid-tynd 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-svovlbatterikatode. Nano Research 2017, 10 (6). Gendannes fra springer.com.
9. National Library of Medicine. (2019). Stannoxid. Gendannes fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov