Structura oxidului de staniu (II), proprietăți, nomenclatură, utilizări

oxid de staniu (II) este un solid anorganic cristalin care se formează prin oxidarea stanului (Sn) de oxigen, unde stanul capătă o valență de 2+. Formula sa chimică este SnO. Sunt cunoscute două forme diferite ale acestui compus: negru și roșu. Forma comună și cea mai stabilă la temperatura camerei este modificarea negru sau albastru-negru..

Această formă este preparată prin hidroliza clorurii de staniu (II) (SnCl_Două) în soluție apoasă, la care se adaugă hidroxid de amoniu (NH₄OH) pentru a obține un precipitat de oxid hidratat de Sn (II) a cărui formulă este SnO.xH_DouăSau, unde x<1 (x menor que 1).

Oxidul hidratat este un solid amorf alb, care este apoi încălzit în suspensie la 60-70 ° C timp de câteva ore în prezența NH₄OH, până la obținerea SnO cristalin negru pur.

Forma roșie a SnO este metastabilă. Se poate prepara prin adăugarea de acid fosforic (H₃PO₄) - cu 22% acid fosforos, H₃PO₃ - și apoi NH₄OH la o soluție SnCl_Două. Solidul alb obținut este încălzit în aceeași soluție la 90-100 ° C timp de aproximativ 10 minute. În acest fel se obține SnO cristalin roșu pur.

Oxidul de staniu (II) este o materie primă pentru producerea altor compuși de staniu (II). Din acest motiv, este unul dintre compușii de staniu care are o importanță comercială apreciabilă..

Oxidul de staniu (II) are o toxicitate scăzută, așa cum se întâmplă la majoritatea compușilor anorganici de staniu. Acest lucru se datorează absorbției sale slabe și excreției rapide din țesuturile ființelor vii..

Are una dintre cele mai mari toleranțe la compușii de staniu la testele pe șobolani. Cu toate acestea, poate fi dăunător dacă este inhalat în cantități mari..

Indice articol

• 1 Structură
  • 1.1 Oxid de staniu albastru-negru (II)
  • 1.2 Staniu (II) oxid roșu
• 2 Nomenclatură
• 3 Proprietăți
  • 3.1 Starea fizică
  • 3.2 Greutate moleculară
  • 3.3 Punctul de topire
  • 3.4 Densitatea
  • 3.5 Solubilitate
  • 3.6 Alte proprietăți
• 4 utilizări
  • 4.1 La producerea altor compuși de staniu (II)
  • 4.2 În bijuterii
  • 4.3 Alte utilizări
  • 4.4 Inovații recente
• 5 Referințe

Structura

Oxid de staniu albastru-negru (II)

Această modificare se cristalizează cu o structură tetragonală. Are un aranjament de straturi în care fiecare atom Sn se află în vârful unei piramide pătrate, a cărei bază este formată din cei mai apropiați 4 atomi de oxigen.

Alți cercetători susțin că fiecare atom Sn este înconjurat de 5 atomi de oxigen care sunt situați aproximativ la vârfurile unui octaedru, unde al șaselea vârf este probabil ocupat de o pereche de electroni liberi sau nepereche. Aceasta este cunoscută sub denumirea de aranjament Φ-octaedric.

Staniu (II) oxid roșu

Această formă de oxid de staniu (II) cristalizează cu o structură ortorombică.

Nomenclatură

- Oxid de staniu (II)

- Oxid stanos

- Monoxid de staniu

- Oxid stanos

Proprietăți

Starea fizică

Solid cristalin.

Greutate moleculară

134,71 g / mol.

Punct de topire

1080 ºC. Se descompune.

Densitate

6,45 g / cm³

Solubilitate

Insolubil în apă caldă sau rece. Insolubil în metanol, dar se dizolvă rapid în acizi și alcali concentrați.

Alte proprietăți

Dacă este încălzit la mai mult de 300 ° C în prezența aerului, oxidul de staniu (II) se oxidează rapid până la oxidul de staniu (IV), prezentând incandescență.

S-a raportat că, în condiții neoxidante, încălzirea oxidului de staniu (II) are rezultate diferite în funcție de gradul de puritate al oxidului de pornire. În general disproporționat în Sn metalic și oxid de staniu (IV), SnO_Două, cu diverse specii intermediare care în cele din urmă devin SnO_Două.

Oxidul de staniu (II) este amfoteric, deoarece se dizolvă în acizi pentru a da ioni Sn^Două+ sau complexe anionice și, de asemenea, se dizolvă în alcalii pentru a forma soluții de ioni hidroxi-tinat, Sn (OH)₃^-, care au o structură piramidală.

În plus, SnO este un agent reducător și reacționează rapid cu acizii organici și minerali..

Are o toxicitate scăzută în comparație cu alte săruri de staniu. LD50 (doză letală 50% sau doză letală mediană) la șobolani este mai mare de 10.000 mg / kg. Aceasta înseamnă că sunt necesare mai mult de 10 grame pe kilogram pentru a ucide 50% din exemplarele de șobolani într-o anumită perioadă de testare. În comparație, fluorura stanoasă (II) are un LD50 de 188 mg / kg la șobolani..

Cu toate acestea, dacă este inhalat pentru o lungă perioadă de timp, acesta se depune în plămâni deoarece nu este absorbit și poate provoca stanoză (infiltrarea prafului SnO în interstițiile pulmonare).

Aplicații

La producerea altor compuși de staniu (II)

Reacția sa rapidă cu acizii este baza utilizării sale cele mai importante, care este ca intermediar în fabricarea altor compuși de staniu..

Este utilizat în producția de bromură de staniu (II) (SnBr_Două), cianură de staniu (II) (Sn (CN)_Două) și hidrat de fluoroborat de staniu (II) (Sn (BF₄)_Două), printre alți compuși de staniu (II).

Fluoroboratul de staniu (II) este preparat prin dizolvarea SnO în acid fluoroboric și este utilizat pentru acoperiri de staniu și staniu-plumb, în ​​special în depunerea aliajelor de staniu-plumb pentru lipire în industria electronică. Acest lucru se datorează, printre altele, capacității sale mari de acoperire.

Oxidul de staniu (II) este, de asemenea, utilizat în prepararea sulfatului de staniu (II) (SnSO₄), prin reacția SnO și a acidului sulfuric, H_DouăSW₄.

SnSO₄ obținut este utilizat în procesul de cosire pentru producerea de circuite imprimate, pentru finisarea contactelor electrice și pentru cosirea ustensilelor de bucătărie.

Forma hidratată a SnO, oxidul de staniu (II) hidratat SnO.xH_DouăSau, este tratat cu acid fluorhidric pentru a obține fluorură stanoasă (II), SnF_Două, care se adaugă pastelor de dinți ca agent de combatere a cariilor.

În bijuterii

Oxidul de staniu (II) este utilizat la prepararea cristalelor de rubin auriu-staniu și cupru-staniu. Se pare că funcția sa în această aplicație este de a acționa ca un agent de reducere.

Alte utilizări

A fost utilizat în dispozitivele fotovoltaice pentru producerea de energie electrică din lumină, cum ar fi celulele solare.

Inovații recente

Nanoparticulele SnO aranjate au fost utilizate în electrozii de nanotuburi de carbon pentru bateriile cu litiu-sulf.

Electrozii pregătiți SnO prezintă o conductivitate ridicată și o schimbare redusă a volumului în ciclurile repetitive de încărcare și descărcare.

În plus, SnO facilitează transferul rapid de ioni / electroni în timpul reacțiilor de reducere a oxidării care apar în astfel de baterii..

Referințe

1. Cotton, F. Albert și Wilkinson, Geoffrey. (1980). Chimie anorganică avansată. A patra editie. John Wiley & Sons.
2. Bailar, J.C.; Emeléus, H.J; Sir Ronald Nyholm și Trotman-Dickenson, A.F. (1973). Chimie anorganică cuprinzătoare. Volumul 2. Presă Pergamon.
3. Enciclopedia lui Ullmann de chimie industrială. (1990). Ediția a cincea. Volumul A27. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Kirk-Othmer (1994). Enciclopedia Tehnologiei Chimice. Volumul 24. Ediția a patra. John Wiley & Sons.
5. Ostrakhovitch, Elena A. și Cherian, M. George. (2007). Staniu. În Manualul de toxicologie al metalelor. A treia editie. Recuperat de la sciencedirect.com.
6. Kwestroo, W. și Vromans, P.H.G.M. (1967). Pregătirea a trei modificări ale oxidului de staniu pur (II). J. Inorg. Nucl. Chem., 1967, Vol. 29, pp. 2187-2190.
7. Fouad, S.S și colab. (1992). Proprietățile optice ale filmelor subțiri de oxid de staniu. Revista cehoslovacă de fizică. Februarie 1992, Volumul 42, Numărul 2. Recuperat de pe springer.com.
8. A-Young Kim și colab. (2017). Au comandat nanoparticule SnO în MWCNT ca material gazdă funcțional pentru catodul cu baterie litiu-sulf de mare viteză. Nano Research 2017, 10 (6). Recuperat de la springer.com.
9. Biblioteca Națională de Medicină. (2019). Oxid stanos. Recuperat de la: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov