Struktura tlenku cyny (II), właściwości, nazewnictwo, zastosowania

5022
Abraham McLaughlin
Struktura tlenku cyny (II), właściwości, nazewnictwo, zastosowania

Plik tlenek cyny (II) to krystaliczne nieorganiczne ciało stałe, które powstaje w wyniku utleniania cyny (Sn) przez tlen, w którym cyna uzyskuje wartościowość 2+. Jego wzór chemiczny to SnO. Znane są dwie różne formy tego związku: czarna i czerwona. Powszechną i najbardziej stabilną postacią w temperaturze pokojowej jest czarna lub niebieskawo-czarna odmiana..

Forma ta jest przygotowywana przez hydrolizę chlorku cyny (II) (SnCl)dwa) w roztworze wodnym, do którego dodaje się wodorotlenek amonu (NH4OH) w celu uzyskania osadu uwodnionego tlenku Sn (II) o wzorze SnO.xHdwaLub, gdzie x<1 (x menor que 1).

Tetragonalna struktura krystaliczna niebieskawo-czarnego SnO. Atom Sn znajduje się w środku struktury, a atomy tlenu na wierzchołkach równoległościanu. Oryginalne pliki PNG użytkownika: Rocha, śledzone w Inkscape przez użytkownika: Stannered [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)] Źródło: Wikipedia Commons

Uwodniony tlenek to biała bezpostaciowa substancja stała, którą następnie ogrzewa się w zawiesinie w temperaturze 60-70 ° C przez kilka godzin w obecności NH.4OH, aż do uzyskania czystego czarnego krystalicznego SnO.

Czerwona forma SnO jest metastabilna. Można go przygotować dodając kwas fosforowy (H.3PO4) - z 22% kwasem fosforowym, H.3PO3 - a potem NH4OH do roztworu SnCldwa. Otrzymaną białą substancję stałą ogrzewa się w tym samym roztworze w temperaturze 90-100 ° C przez około 10 minut. W ten sposób otrzymuje się czysty czerwony krystaliczny SnO.

Tlenek cyny (II) jest materiałem wyjściowym do produkcji innych związków cyny (II). Z tego powodu jest to jeden ze związków cyny o znaczącym znaczeniu handlowym..

Tlenek cyny (II) ma niską toksyczność, jak ma to miejsce w przypadku większości nieorganicznych związków cyny. Wynika to z jego słabego wchłaniania i szybkiego wydalania z tkanek żywych istot..

Ma jedną z najwyższych tolerancji związków cyny w testach na szczurach. Jednak może być szkodliwy w przypadku wdychania w dużych ilościach..

Indeks artykułów

  • 1 Struktura
    • 1.1 Niebiesko-czarny tlenek cyny (II)
    • 1.2 Czerwony tlenek cyny (II)
  • 2 Nazewnictwo
  • 3 Właściwości
    • 3.1 Stan fizyczny
    • 3.2 Masa cząsteczkowa
    • 3.3 Temperatura topnienia
    • 3.4 Gęstość
    • 3.5 Rozpuszczalność
    • 3.6 Inne właściwości
  • 4 Zastosowania
    • 4.1 Przy produkcji innych związków cyny (II)
    • 4.2 W biżuterii
    • 4.3 Inne zastosowania
    • 4.4 Najnowsze innowacje
  • 5 Referencje

Struktura

Niebiesko-czarny tlenek cyny (II)

Ta modyfikacja krystalizuje z tetragonalną strukturą. Ma układ warstw, w którym każdy atom Sn znajduje się na szczycie kwadratowej piramidy, której podstawę tworzą 4 najbliższe atomy tlenu.

Inni badacze twierdzą, że każdy atom Sn jest otoczony przez 5 atomów tlenu, które znajdują się mniej więcej na wierzchołkach ośmiościanu, gdzie szósty wierzchołek jest przypuszczalnie zajęty przez parę wolnych lub niesparowanych elektronów. Jest to znane jako układ Φ-oktaedryczny.

Czerwony tlenek cyny (II)

Ta forma tlenku cyny (II) krystalizuje z rombową strukturą.

Nomenklatura

- Tlenek cyny (II)

- Tlenek cynawy

- Tlenek cyny

- Tlenek cynawy

Nieruchomości

Stan fizyczny

Krystaliczne ciało stałe.

Waga molekularna

134,71 g / mol.

Temperatura topnienia

1080 ºC. Rozkłada się.

Gęstość

6,45 g / cm3

Rozpuszczalność

Nierozpuszczalny w gorącej lub zimnej wodzie. Nierozpuszczalny w metanolu, ale szybko rozpuszcza się w stężonych kwasach i zasadach.

Inne właściwości

Po podgrzaniu do ponad 300 ° C w obecności powietrza, tlenek cyny (II) szybko utlenia się do tlenku cyny (IV), powodując żarzenie.

Doniesiono, że w warunkach nieutleniających ogrzewanie tlenku cyny (II) daje różne wyniki w zależności od stopnia czystości wyjściowego tlenku. Na ogół nieproporcjonalne do metalicznego Sn i tlenku cyny (IV), SnOdwa, z różnymi gatunkami pośrednimi, które ostatecznie stają się SnOdwa.

Tlenek cyny (II) jest amfoteryczny, ponieważ rozpuszcza się w kwasach dając jony Sndwa+ lub kompleksy anionowe, a także rozpuszcza się w alkaliach, tworząc roztwory jonów hydroksytinnianowych, Sn (OH)3-, które mają strukturę piramidalną.

Ponadto SnO jest środkiem redukującym i szybko reaguje z kwasami organicznymi i mineralnymi..

Ma niską toksyczność w porównaniu z innymi solami cyny. Jego LD50 (dawka śmiertelna 50% lub średnia dawka śmiertelna) u szczurów wynosi ponad 10 000 mg / kg. Oznacza to, że potrzeba więcej niż 10 gramów na kilogram, aby zabić 50% próbek szczurów w danym okresie testowym. Dla porównania, fluorek cynawy (II) ma LD50 wynoszącą 188 mg / kg u szczurów..

Jednak przy dłuższym wdychaniu odkłada się w płucach, ponieważ nie jest wchłaniany i może powodować stanozę (infiltrację pyłu SnO do szczelin płuc).

Aplikacje

W produkcji innych związków cyny (II)

Jego szybka reakcja z kwasami jest podstawą jego najważniejszego zastosowania, czyli półproduktu do produkcji innych związków cyny..

Wykorzystywany jest do produkcji bromku cyny (II) (SnBrdwa), cyjanek cyny (II) (Sn (CN)dwa) i hydrat fluoroboranu cyny (II) (Sn (BF4)dwa), wśród innych związków cyny (II).

Fluoroboran cyny (II) jest przygotowywany przez rozpuszczenie SnO w kwasie fluoroborowym i jest stosowany do powłok cynowych i cynowo-ołowiowych, zwłaszcza do osadzania stopów cynowo-ołowiowych do lutowania w przemyśle elektronicznym. Wynika to między innymi z jego dużej zdolności pokrycia.

Tlenek cyny (II) jest również używany do wytwarzania siarczanu cyny (II) (SnSO)4), w wyniku reakcji SnO i kwasu siarkowego, H.dwapołudniowy zachód4.

SnSO4 pozyskiwany jest stosowany w procesie cynowania do produkcji obwodów drukowanych, do wykańczania styków elektrycznych oraz do cynowania przyborów kuchennych.

Obwód drukowany. Nie podano autora do odczytu maszynowego. Przypuszcza Abraham Del Pozo (na podstawie roszczeń dotyczących praw autorskich). [Domena publiczna] Źródło: Wikimedia Commons

Uwodniona postać SnO, uwodniony tlenek cyny (II) SnO.xHdwaLub jest traktowany kwasem fluorowodorowym w celu uzyskania fluorku cynawego (II), SnFdwa, który jest dodawany do past do zębów jako środek do walki z próchnicą.

W biżuterii

Tlenek cyny (II) jest używany do wytwarzania kryształów rubinowych złota z cyną i miedzi z cyną. Najwyraźniej jego funkcją w tym zastosowaniu jest działanie jako środek redukujący.

Klejnot z rubinem. Źródło: Pixabay

Inne zastosowania

Jest stosowany w urządzeniach fotowoltaicznych do produkcji energii elektrycznej ze światła, takich jak ogniwa słoneczne.

Urządzenie fotowoltaiczne. Georg Slickers [CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)] Źródło: Wikipedia Commons

Najnowsze innowacje

Rozmieszczone nanocząsteczki SnO zostały wykorzystane w elektrodach węglowych nanorurek do akumulatorów litowo-siarkowych.

Nanowłókna hydratu SnO. Fionán [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] Źródło: Wikipedia Commons

Elektrody przygotowane na SnO wykazują wysoką przewodność i niewielką zmianę objętości w powtarzalnych cyklach ładowania i rozładowania.

Ponadto SnO ułatwia szybkie przenoszenie jonów / elektronów podczas reakcji utleniania-redukcji, które występują w takich akumulatorach..

Bibliografia

  1. Cotton, F. Albert i Wilkinson, Geoffrey. (1980). Zaawansowana chemia nieorganiczna. Czwarta edycja. John Wiley & Sons.
  2. Bailar, J.C .; Emeléus, H.J.; Sir Ronald Nyholm i Trotman-Dickenson, A.F. (1973). Kompleksowa chemia nieorganiczna. Tom 2. Pergamon Press.
  3. Encyklopedia chemii przemysłowej Ullmanna. (1990). Piąta edycja. Tom A27. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
  4. Kirk-Othmer (1994). Encyklopedia technologii chemicznej. Tom 24. Wydanie czwarte. John Wiley & Sons.
  5. Ostrakhovitch, Elena A. i Cherian, M. George. (2007). Cyna. W Handbook of the Toxicology of Metals. Trzecia edycja. Odzyskany z sciencedirect.com.
  6. Kwestroo, W. i Vromans, P.H.G.M. (1967). Przygotowanie trzech modyfikacji czystego tlenku cyny (II). J. Inorg. Nucl. Chem., 1967, Vol. 29, str. 2187-2190.
  7. Fouad, S.S i in. (1992). Właściwości optyczne cienkich warstw tlenku cynawego. Czechosłowacki Journal of Physics. Luty 1992, tom 42, wydanie 2. Odzyskany ze strony springer.com.
  8. A-Young Kim i in. (2017). Zamówione nanocząsteczki SnO w MWCNT jako funkcjonalny materiał macierzysty dla wysokowydajnej katody baterii litowo-siarkowej. Nano Research 2017, 10 (6). Odzyskany z springer.com.
  9. National Library of Medicine. (2019). Tlenek cynawy. Odzyskany z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov

Jeszcze bez komentarzy