Властивості олова

ОЛОВО (Stannum), Sn – хім. елемент IV групи періодичної системи елементів; ат. н. 50, ат. м. 118,69. Сріблясто-білий блискучий метал з блакитним відтінком. У з’єднаннях виявляє ступеня окислення +2 і + 4. Природне Олово складається з 10 ізотопів з масовими числами 112, 114-120, 122 і 124. Ізотоп l84Sn слабо радіоактивний. Отримано також понад 10 штучних радіоактивних ізотопів. О. відомо з глибокої давнини. Початок його пром. застосування відноситься до 14 ст. Вміст олова в земній корі 4-10%.

З мінералів пром. значення мають каситерит (олов’яний камінь) Sn02 і станнін (олов’яний колчедан) Cu2FeSnS4. О. поліморфно, нижче т-ри 13,2 ° С існує альфа-модифікація (сіре О.) з кубічної структурою типу алмазу і періодом решітки а = 6,4891 А (т-ра 20 ° С); вище т-ри 13,2 ° С стійка бета-модифікація (біле О.), кристалічна решітка до-рій – тетрагон з періодами а = = 5,831 А і с = 3,181 А (т-ра 25 ° С). – При Переході бета – в альфа-модифікацію значно (на 25,6%) збільшується питома обсяг металу, к-рий розсипається в сірий порошок. Процес різко прискорюється при наявності зародків альфа-олова (“олов’яна чума”). Щільність О. (т-ра 20 ° С) 7,30 г / см9; tпл 231,9 ° С; tкип 2270 ° С; температурний коеф. лінійного розширення 22,4-10-6 град-1, коеф. теплопровідності (т-ра 20 ° С) 0,156 кал / см х сек – град, питома теплоємність (т-ра 20 ° С) 0,0540 кал / г-град; питомий електричний опір (т-ра 20 ° С) 11,5-10-6 ом-см. Мех. св-ва О. (т-ра 20 ° С): межа міцності на розтяг 1-4 кгс / мм2, відносне подовження 40%; відносне звуження 75%; модуль норм, пружності +5500 кгс / мм2; НВ = 5. Залежать вони від чистоти, обробки і т-ри металу.

У розбавленої соляної к-ті О. розчиняється дуже повільно, в концентрованій к-ті (особливо при нагріванні) швидко. Розбавлена ​​сірчана к-та на нього майже не діє, концентрована азотна к-та взаємодіє з утворенням двоокису олова, в розведеною холодної азотної к-ті О. повільно розчиняється з утворенням нітрату Sn (N03) 2. О. розчиняється в сильних лугах, що використовують при його регенерації. На повітрі при нормальній т-рі О. не окислюється, оскільки покрите тонкою захисною плівкою окису Sn02.

Помітне окислення спостерігається при т-рі 150 ° С, з підвищенням т-ри окис-ність збільшується. Галогени на холоду з О. взаємодіють повільно з утворенням галогенідів. Спостерігається енергійне взаємодія при нагріванні. Сірка утворює з О. сульфіди. З вуглецем, азотом, бором, молібденом, осмієм, ренієм і вольфрамом О. не взаємодіє. З алюмінієм, вісмутом, кадмієм, галієм, германієм, індієм, свинцем, кремнієм, талієм і цинком утворює прості евтектичні суміші, в помітних кількостях розчиняє в твердому стані вісмут, кадмій, індій, свинець, сурму і цинк. Багато металів у твердому О. розчиняються в дуже малих кількостях, але утворюють интерметаллические з’єднання. З воднем О. утворює розкладається при кімнатній т-рі гідрид SnH4 – отруйний газ. О. отримують з руд, що містять каситерит.

Руду збагачують методами гравітаційного поділу, флотації і магнітної сепарації. Концентрат піддають попередньому очищенні від домішок випалюванням (видаляючи сірку і миш’як) і ви-щелачіваніем соляної к-тій (очищаючи від заліза, миш’яку, вісмуту і сурми) з наступним магн. відділенням магнетиту і вольфраміту. Очищений концентрат плавлять в суміші з вугіллям і флюсами, отримуючи чорновий метал. Восстановительную плавку ведуть в умовах, при яких брало окис олова відновлюється до металу, а окис заліза – тільки до закису, що переходить у шлак. З бідних концентратів О. витягують хлоруванням, заснованому на летючості хлоридів олова. Чорнове О. очищають від заліза повільним охолодженням розплаву і відфільтровування випадають в осад інтерметалевих з’єднань. О. очищають від міді додаванням до розплаву елементарної сірки і відділенням спливаючих сульфідів міді, від миш’яку і сурми – введенням в розплав алюмінію і видаленням спливаючих інтерметалевих з’єднань AlAs і AlSb, від свинцю – присадками хлористого олова, к-які взаємодіють зі свинцем з утворенням видаляється хлористого свинцю.

Для більш глибокого очищення метал піддають електролітичному рафінуванню. О. високої чистоти отримують зонної плавкою. О.- м’який і пластичний метал, прокатується в тонкі листи і фольгу. Якщо О. заражено “олов’яної чумою”, його переплавляють. О. застосовують гл. обр. для произова білої жерсті, різних припоїв, бабітів, бронз і латуней, для виготовлення фольги, друкарських сплавів, хімікатів, запобіжних легкоплавких сплавів. О. високої чистоти-матеріал напівпровідникової техніки. О. хімічно стійке, його солі нешкідливі, тому воно застосовується для лудіння консервних банок та харчової посуду. Двоокис Про використовують в произове емалей і глазурі, для полірування скла; окис О.- в скляному произове (для одержання рубінового скла). Кристалічна SnS2 (“сусальне золото”) входить до складу фарб, що імітують позолоту; станат натрію Na2Sn03 використовують
в протравному фарбуванні тканин. Див. Також Олова сплави.

Stannum або олово.
Олово відомо людству з давніх часів. Про нього згадувалося ще в поемах Гомера. У природі олово зустрічається у вигляді мінералу – олов’яного каменю SnO2 з різними домішками. З металевого олова головним чином виготовляють білу жерсть, або лудженої залізо, а з нього – консервні банки.
Велике практичне значення мають сплави олова з міддю бронзи.

Фізико – хімічні властивості олова.
Чисте олово – сріблясто – білий блискучий метал з щільністю 7,3 г / см3 і температурою плавлення 231,9 ° C. Біле олово (звичайне) стійко при температурі вище + 13 ° C. При низьких температурах, наприклад під час сильних морозах, біле олово легко перетворюється в сіре. Сполуки олова відомі з різними ступенем окислення – +2, +4.
Олово повільно розчиняється в розбавлених соляній кислоті і сірчаної кислоти, так як в електрохімічному ряді напруг майже поруч із воднем (вліво від нього) .Олово розчиняється в концентрованій соляній кислоті і хлорі але дуже повільно:

Sn + 2Cl2 → SnCl4

Sn + 4HCl → H2 [SnCl4] + H2

У реакції з азотною кислотою олово поводиться по різному в залежності від концентрації кислоти, з концентрованою утворюється олов’яна кислота H2SnO3 (або метаоловянная кислота)

Sn + 4HNO3 → SnO2 – H2O + 4NO2 + H2O

З розведеної утворює нітрат олова (II):

3Sn + 8HNO3 → 3Sn (NO3) 2 + 2NO + 4H2O

З киснем олово утворює оксид олова (II) SnO і оксид олова (IV) SnO2.

Sn + O2 → SnO

Оксид олова також можна в результаті слабкого нагріву гідроксиду олова (II)
t
Sn (OH) 2 → SnO + H2O

При зберіганні на повітрі оксид олова (II) повільно окислюється до оксиду (IV)

2SnO + O2 → 2SnO2

Оксиди олова (II) відповідає гідроксид олова (II) Sn (OH), володіючи амфотерні властивості, наприклад:

SnCI2 + 2NaOH = Sn (OH) 2 + 2NaCl

Гідроксид олова (II) розчиняється в кислотах і лугах. Рівняння реакції в іонному вигляді:

Sn (OH) 2 + 2H⁺ = Sn²⁺ + 2H2O

Sn (OH) 2 + 2OH⁻ = SnO²⁻2 + 2H2O

Солі, що мають у своєму складі іон SnO²⁻2, називаються станнітамі. Наприклад, Na2SnO2 – станніт натрію.
Оксид олова (IV) має властивості кислотного ангідриду. Йому відповідають олов’яні кислоти та їх солі станат: H2SnO3 (олов’яне кислота або метаоловянная кислота), Na2SnO3 – (станат натрію)


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 2.50 out of 5)

Властивості олова