Struktura oxidu cínu (II), vlastnosti, názvosloví, použití

The oxid cínatý je krystalická anorganická pevná látka, která vzniká oxidací cínu (Sn) kyslíkem, přičemž cín získá 2+ valenci. Jeho chemický vzorec je SnO. Jsou známy dvě různé formy této sloučeniny: černá a červená. Běžnou a nejstabilnější formou při pokojové teplotě je černá nebo modročerná modifikace..

Tato forma se připravuje hydrolýzou chloridu cínatého (SnCl_dva) ve vodném roztoku, ke kterému se přidá hydroxid amonný (NH₄OH) k získání hydratované oxidové sraženiny Sn (II), jejíž vzorec je SnO.xH_dvaNebo, kde x<1 (x menor que 1).

Hydratovaný oxid je bílá amorfní pevná látka, která se poté několik hodin zahřívá v suspenzi na 60-70 ° C v přítomnosti NH₄OH, dokud se nezíská čistý černý krystalický SnO.

Červená forma SnO je metastabilní. Může být připraven přidáním kyseliny fosforečné (H₃PO₄) - s 22% kyselinou fosforitou, H₃PO₃ - a pak NH₄OH k roztoku SnCl_dva. Získaná bílá pevná látka se zahřívá ve stejném roztoku na 90-100 ° C po dobu asi 10 minut. Tímto způsobem se získá čistý červený krystalický SnO.

Oxid cínatý je výchozí surovinou pro výrobu dalších sloučenin cínu (II). Z tohoto důvodu je to jedna ze sloučenin cínu, která má značný komerční význam..

Oxid cínatý má nízkou toxicitu, jak se vyskytuje u většiny anorganických sloučenin cínu. Důvodem je jeho špatná absorpce a rychlé vylučování z tkání živých bytostí..

Má jednu z nejvyšších tolerancí sloučenin cínu v testech na potkanech. Při velkém vdechování však může být škodlivý..

Rejstřík článků

• 1 Struktura
  • 1.1 Modročerný oxid cínatý
  • 1.2 Červený oxid cínatý
• 2 Názvosloví
• 3 Vlastnosti
  • 3.1 Fyzický stav
  • 3,2 Molekulová hmotnost
  • 3.3 Teplota tání
  • 3.4 Hustota
  • 3.5 Rozpustnost
  • 3.6 Další vlastnosti
• 4 použití
  • 4.1 Při výrobě jiných sloučenin cínu (II)
  • 4.2 Ve špercích
  • 4.3 Jiná použití
  • 4.4 Nedávné inovace
• 5 Reference

Struktura

Modro-černý oxid cínatý

Tato modifikace krystalizuje s tetragonální strukturou. Má uspořádání vrstev, ve kterých je každý atom Sn v horní části čtvercové pyramidy, jejíž základ tvoří 4 nejbližší atomy kyslíku.

Jiní vědci tvrdí, že každý atom Sn je obklopen 5 atomy kyslíku, které jsou umístěny zhruba na vrcholech osmistěnu, kde je šestý vrchol pravděpodobně obsazen dvojicí volných nebo nepárových elektronů. Toto je známé jako Φ-oktaedrické uspořádání.

Červený oxid cínatý

Tato forma oxidu cínatého krystalizuje s ortorombickou strukturou.

Nomenklatura

- Oxid cínatý

- Oxid cínatý

- Oxid cínatý

- Oxid cínatý

Vlastnosti

Fyzický stav

Krystalická pevná látka.

Molekulární váha

134,71 g / mol.

Bod tání

1080 ° C. Rozkládá se.

Hustota

6,45 g / cm³

Rozpustnost

Nerozpustný v horké nebo studené vodě. Nerozpustný v methanolu, ale rychle se rozpouští v koncentrovaných kyselinách a zásadách.

Další vlastnosti

Při zahřátí na více než 300 ° C za přítomnosti vzduchu oxid cínu (II) rychle oxiduje na oxid cínu (IV), což vede k žhavení.

Bylo popsáno, že za neoxidačních podmínek má ohřev oxidu cínatého různé výsledky v závislosti na stupni čistoty výchozího oxidu. Obecně nepřiměřené do kovového Sn a oxidu cínatého, SnO_dva, s různými přechodnými druhy, které se nakonec stanou SnO_dva.

Oxid cínatý je amfoterní, protože se rozpouští v kyselinách za vzniku iontů Sn^dva+ nebo aniontové komplexy a také se rozpouští v alkáliích za vzniku roztoků hydroxy-tinnatových iontů, Sn (OH)₃^-, které mají pyramidovou strukturu.

Kromě toho je SnO redukčním činidlem a rychle reaguje s organickými a minerálními kyselinami..

Ve srovnání s jinými solemi cínu má nízkou toxicitu. Jeho LD50 (50% smrtelná dávka nebo střední smrtelná dávka) u potkanů ​​je více než 10 000 mg / kg. To znamená, že je zapotřebí více než 10 gramů na kilogram, aby se v daném testovacím období zabilo 50% vzorků krys. Pro srovnání, fluorid cínatý má u potkanů ​​LD50 188 mg / kg..

Pokud je však dlouhodobě inhalován, ukládá se v plicích, protože není absorbován a může způsobit stanózu (infiltrace prachu SnO do plicních mezer).

Aplikace

Při výrobě dalších sloučenin cínu (II)

Jeho rychlá reakce s kyselinami je základem jeho nejdůležitějšího použití, které je jako meziprodukt při výrobě jiných sloučenin cínu..

Používá se při výrobě bromidu cínatého (SnBr_dva), kyanid cínatý (Sn (CN)_dva) a hydrát fluoroboritanu cínatého (Sn (BF₄)_dva), mimo jiné sloučeniny cínu (II).

Fluoroboritan cínatý se připravuje rozpuštěním SnO v kyselině fluoroborité a používá se pro povlaky cínu a cínu a olova, zejména při nanášení slitin cínu a olova pro pájení v elektronickém průmyslu. To je mimo jiné způsobeno jeho vysokou kapacitou pokrytí.

Oxid cínatý se také používá při přípravě síranu cínatého (SnSO₄), reakcí SnO a kyseliny sírové, H_dvaSW₄.

SnSO₄ získaný se používá v cínovacím procesu k výrobě desek plošných spojů, k dokončování elektrických kontaktů a k pocínování kuchyňského náčiní.

Hydratovaná forma SnO, hydratovaný oxid cínatý SnO.xH_dvaNebo se nechá reagovat s kyselinou fluorovodíkovou, čímž se získá fluorid cínatý, SnF_dva, který se přidává do zubních past jako prostředek k boji proti dutinám.

V klenotnictví

Oxid cínatý se používá při přípravě rubínových krystalů zlato-cín a měď-cín. Jeho funkcí v této aplikaci je zřejmě působit jako redukční činidlo.

Jiná použití

Používá se ve fotovoltaických zařízeních k výrobě elektřiny ze světla, jako jsou solární články.

Nedávné inovace

Uspořádané nanočástice SnO byly použity v uhlíkových nanotrubičkových elektrodách pro lithium-sírové baterie.

Elektrody připravené na SnO vykazují vysokou vodivost a malou změnu objemu v cyklech opakovaného nabíjení a vybíjení.

SnO navíc usnadňuje rychlý přenos iontů / elektronů během oxidačně-redukčních reakcí, ke kterým v takových bateriích dochází..

Reference

1. Cotton, F. Albert a Wilkinson, Geoffrey. (1980). Pokročilá anorganická chemie. Čtvrté vydání. John Wiley & Sons.
2. Bailar, J. C.; Emeléus, HJ; Sir Ronald Nyholm a Trotman-Dickenson, A.F. (1973). Komplexní anorganická chemie. Svazek 2. Pergamon Press.
3. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Páté vydání. Svazek A27. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Svazek 24. Čtvrté vydání. John Wiley & Sons.
5. Ostrakhovitch, Elena A. a Cherian, M. George. (2007). Cín. In Handbook of the Toxicology of Metals. Třetí edice. Obnoveno ze sciencedirect.com.
6. Kwestroo, W. a Vromans, P.H.G.M. (1967). Příprava tří modifikací čistého oxidu cínatého. J. Inorg. Nucl. Chem., 1967, sv. 29, str. 2187-2190.
7. Fouad, S. S. a kol. (1992). Optické vlastnosti tenkých vrstev oxidu cínatého. Československý časopis fyziky. Únor 1992, svazek 42, vydání 2. Obnoveno z springer.com.
8. A-Young Kim a kol. (2017). Objednal nanočástice SnO v MWCNT jako funkční hostitelský materiál pro vysokorychlostní lithium-sírovou bateriovou katodu. Nano Research 2017, 10 (6). Obnoveno z springer.com.
9. Národní lékařská knihovna. (2019). Oxid cínatý. Obnoveno z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov