KOSITAR (II) OKSID: STRUKTURA, SVOJSTVA, NOMENKLATURA, NAMJENE - KEMIJA - 2024

Kositar oksid (II) je kristalna anorganska krutina koja nastaje oksidacijom kositar (Sn) kisikom, pri čemu je limena stječe valenciju 2+. Njegova kemijska formula je SnO. Poznata su dva različita oblika ovog spoja: crni i crveni. Čest i najstabilniji oblik na sobnoj temperaturi je crna ili plavo-crna modifikacija.

Ovaj oblik se dobiva hidrolizom kositar (II) klorid (SnClz ₂) u vodenoj otopini, na kojem se amonijev hidroksid (NH ₄ se doda OH), čime se dobije hidrirani oksidom talog Sn (II) čija je formula SnO.xH ₂ O, gdje je x <1 (x manja od 1).

Tetragonalna kristalna struktura plavkasto-crnog SnO. Atom Sn nalazi se u središtu strukture, a atomi kisika u vrhovima paralelepipeda. Izvorni PNG-ovi od strane korisnika: Rocha, pronađeni u Inkscapeu od strane korisnika: Stannered Izvor: Wikipedia Commons

Hidratizirana oksid bijele amorfne krute tvari, koja je zatim zagrijavana u suspenziji na 60-70 ºC nekoliko sati, u prisustvu NH ₄ OH, tako da se dobije čisti kristalni crni SNO.

Crveni oblik SnO je metastaziran. Može se pripraviti dodatkom fosforne kiseline (H ₃ PO ₄) - sa 22% fosfornom kiselinom, H ₃ PO ₃ - a zatim NH ₄ OH u SnC ₂ otopine. Dobivena bijela krutina zagrijava se u istoj otopini na 90-100 ° C oko 10 minuta. Na taj se način dobije čisto crveni kristalni SnO.

Tin (II) oksid je polazna sirovina za proizvodnju ostalih kositrenih (II) spojeva. Iz tog razloga, jedan je od kositarnih spojeva koji ima značajnu komercijalnu važnost.

Tin (II) oksid ima nisku toksičnost kao što je slučaj s većinom anorganskih spojeva kositra. To je zbog loše apsorpcije i brzog izlučivanja iz tkiva živih bića.

Ima jedno od najviših odstupanja za spojeve kalaja u testovima na štakorima. Međutim, ako se udiše u velikim količinama, može biti štetno.

Struktura

Plavo-crni kositar (II) oksid

Ova modifikacija kristalizira s tetragonalnom strukturom. Ima raspored slojeva u kojem se svaki Sn atom nalazi na vrhu kvadratne piramide, čija baza je formirana od 4 najbliža atoma kisika.

Drugi istraživači tvrde da je svaki Sn atom okružen s 5 atoma kisika koji se nalaze otprilike na vrhovima oktaedra, gdje je šesti vrh vertikalno zauzet parom slobodnih ili nesparenih elektrona. To je poznato kao Φ -oktaedralni raspored.

Tin (II) oksid crveni

Ovaj oblik kositrenog (II) oksida kristalizira s ortorombičnom strukturom.

Nomenklatura

- Tin (II) oksid

- Tin oksid

- Konzervirani monoksid

- Stanični oksid

Svojstva

Psihičko stanje

Kristalna krutina.

Molekularna težina

134,71 g / mol.

Talište

1080 ºC. Raspada se.

Gustoća

6,45 g / cm ³

Topljivost

Netopljivo u vrućoj ili hladnoj vodi. Netopivo u metanolu, ali brzo se otapa u koncentriranim kiselinama i lužinama.

Ostala svojstva

Ako se zagrijava na više od 300 ° C u prisutnosti zraka, kositreni (II) oksid brzo se oksidira u kositrni (IV) oksid, pokazujući žarulju.

Objavljeno je da u neoksidirajućim uvjetima zagrijavanje kositrenog (II) oksida ima različite rezultate ovisno o stupnju čistoće početnog oksida. Općenito je neproporcionalan s metalnim Sn i kositrovim (IV) oksidom, SnO ₂, s raznim intermedijarnim vrstama koje se na kraju pretvaraju u SnO ₂.

Tin (II) oksid je amfoterni, jer se rastvara u kiselinama dajući Sn ²⁺ ione ili anionske komplekse, a otapa se i u alkalijama, stvarajući otopine hidroksi-tinato-jona, Sn (OH) ₃ ^-, koji Imaju piramidalnu strukturu.

Nadalje, SnO je redukcijsko sredstvo i brzo reagira s organskim i mineralnim kiselinama.

Ima malu toksičnost u usporedbi s drugim kositrenim solima. Njegova LD50 (smrtonosna doza 50% ili srednja smrtonosna doza) kod štakora je veća od 10.000 mg / kg. To znači da je potrebno više od 10 grama po kilogramu za ubijanje 50% uzoraka štakora tijekom određenog razdoblja ispitivanja. Za usporedbu, stanični (II) fluorid ima štakora LD50 od 188 mg / kg.

Međutim, ako se udiše duže vrijeme, taloži se u plućima jer se ne apsorbira i može prouzrokovati zastoj (infiltracija SnO prašine u plućna međuprostor).

Prijave

U proizvodnji ostalih tinkturovih spojeva (II)

Njegova brza reakcija s kiselinama osnova je njezine najvažnije primjene, koja je intermedijar u proizvodnji drugih tinktanskih spojeva.

Koristi se za proizvodnju staničnog (II) bromida (SnBr ₂), stanidnog (II) cijanida (Sn (CN) ₂) i stani (II) fluoroborat hidrata (Sn (BF ₄) ₂), među ostali kositreni (II) spojevi.

Tin (II) fluoroborat priprema se otapanjem SnO u fluorobornoj kiselini i koristi se za premaze od kositra i kalaja, posebno za taloženje legura olova i olova za lemljenje u industriji elektronike. To je, između ostalog, posljedica visokog kapaciteta pokrivanja.

Kositar (II) oksid se također koristi u pripremi kositar (II) sulfat (SnSO ₄), reakcijom Sno i sumporne kiseline, H ₂ SO ₄.

Dobiveni SnSO ₄ koristi se u procesu konzerviranja za proizvodnju tiskanih pločica, za završnu obradu električnih kontakata i za konzerviranje kuhinjskog posuđa.

Tiskani krug. Nije dostupan autor čitljiv autor. Abraham Del Pozo pretpostavio (na temelju tvrdnji o autorskim pravima). Izvor: Wikimedia Commons

Hidratirani oblik SnO, hidrirani kositar (II) oksida SnO.xH ₂ O, reagira s fluoridnom kiselinom da se dobije kositreni (II) fluorid, SNF ₂, koja se dodaje kao pasta za zube protiv starenja sredstvo. šupljine.

U nakitu

Tin (II) oksid koristi se u proizvodnji kristala od zlata i kositra od bakra i kositra. Čini se da njegova funkcija u ovoj aplikaciji djeluje kao redukcijsko sredstvo.

Nakit s rubinom. Izvor: Pixabay

Ostale uporabe

Korišten je u fotonaponskim uređajima za proizvodnju električne energije iz svjetlosti, poput solarnih ćelija.

Fotonaponski uređaj. Georg Slickers Izvor: Wikipedia Commons

Najnovije inovacije

Uređene SnO nanočestice korištene su u elektrodama s ugljikovom nanocijevom za litij-sumporne baterije.

Nanofibra SnO hidrata. Izvor Fionán: Wikipedia Commons

Elektrode pripremljene sa SnO pokazuju visoku vodljivost i malu promjenu volumena u ponavljajućim ciklusima punjenja i pražnjenja.

Nadalje, SnO olakšava brzi prijenos iona / elektrona tijekom oksidacijsko-redukcijskih reakcija koje se događaju u takvim baterijskim sustavima.

Reference

1. Cotton, F. Albert i Wilkinson, Geoffrey. (1980). Napredna anorganska kemija. Četvrto izdanje. John Wiley & Sinovi.
2. Ples, JC; Emeléus, HJ; Sir Ronald Nyholm i Trotman-Dickenson, AF (1973). Opsežna anorganska kemija. Svezak 2. Pergamon Press.
3. Ullmannova enciklopedija industrijske kemije. (1990). Peto izdanje. Svezak A27. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Kirk-Othmer (1994). Enciklopedija kemijske tehnologije. Svezak 24. Četvrto izdanje. John Wiley & Sinovi.
5. Ostrakhovitch, Elena A. i Cherian, M. George. (2007). Kositar. U Priručniku za toksikologiju metala. Treće izdanje. Oporavljeno od sciencedirect.com.
6. Kwestroo, W. i Vromans, PHGM (1967). Priprema tri izmjene čistog kositrenog (II) oksida. J. Inorg. Nucl. Chem., 1967, vol. 29, str. 2187-2190.
7. Fouad, SS i sur. (1992). Optička svojstva tankih filmova staklenog oksida. Čehoslovački časopis za fiziku. Veljača 1992., svezak 42, broj 2. Obnovljeno od springer.com.
8. A-Young Kim i sur. (2017). Naručljive SnO nanočestice u MWCNT-u kao funkcionalni domaćin za visokokvalitetnu litij-sumpornu baterijsku katodu. Nano Research 2017, 10 (6). Oporavak od springer.com.
9. Nacionalna medicinska knjižnica. (2019). Stanivi oksid. Oporavak od: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov