Tin (II) oxidestructuur, eigenschappen, nomenclatuur, gebruik

De tin (II) oxide is een kristallijne anorganische vaste stof die wordt gevormd door oxidatie van tin (Sn) door zuurstof, waarbij tin een 2+ valentie krijgt. De chemische formule is SnO. Er zijn twee verschillende vormen van deze verbinding bekend: zwart en rood. De meest voorkomende en meest stabiele vorm bij kamertemperatuur is de zwarte of blauwzwarte modificatie..

Deze vorm wordt bereid door hydrolyse van tin (II) chloride (SnCl_twee) in waterige oplossing, waaraan ammoniumhydroxide (NH₄OH) om een ​​gehydrateerd oxideprecipitaat van Sn (II) te verkrijgen waarvan de formule SnO.xH is_tweeOf, waar x<1 (x menor que 1).

Het gehydrateerde oxide is een witte, amorfe vaste stof, die vervolgens enkele uren in suspensie wordt verwarmd op 60-70 ºC in aanwezigheid van NH₄OH, totdat het zuivere zwarte kristallijne SnO is verkregen.

De rode vorm van SnO is metastabiel. Het kan worden bereid door fosforzuur (H.₃PO₄) - met 22% fosforzuur, H.₃PO₃ - en dan NH₄OH naar een SnCl-oplossing_twee. De verkregen witte vaste stof wordt gedurende ongeveer 10 minuten in dezelfde oplossing op 90-100 ° C verwarmd. Op deze manier wordt het zuivere rode kristallijne SnO verkregen.

Tin (II) oxide is een uitgangsmateriaal voor de productie van andere tin (II) -verbindingen. Om deze reden is het een van de tinverbindingen die een aanzienlijk commercieel belang heeft..

Tin (II) oxide heeft een lage toxiciteit zoals bij de meeste anorganische tinverbindingen. Dit komt door de slechte opname en snelle uitscheiding uit de weefsels van levende wezens..

Het heeft een van de hoogste toleranties van tinverbindingen in tests op ratten. Het kan echter schadelijk zijn bij inademing in grote hoeveelheden..

Artikel index

• 1 Structuur
  • 1.1 Blauwzwart tin (II) oxide
  • 1.2 Tin (II) oxide rood
• 2 Nomenclatuur
• 3 Eigenschappen
  • 3.1 Fysieke toestand
  • 3.2 Molecuulgewicht
  • 3.3 Smeltpunt
  • 3.4 Dichtheid
  • 3.5 Oplosbaarheid
  • 3.6 Overige eigenschappen
• 4 toepassingen
  • 4.1 Bij de productie van andere tin (II) -verbindingen
  • 4.2 In sieraden
  • 4.3 Andere toepassingen
  • 4.4 Recente innovaties
• 5 referenties

Structuur

Blauwzwart tin (II) oxide

Deze modificatie kristalliseert met een tetragonale structuur. Het heeft een rangschikking van lagen waarin elk Sn-atoom zich bovenaan een vierkante piramide bevindt, waarvan de basis wordt gevormd door de 4 dichtstbijzijnde zuurstofatomen.

Andere onderzoekers beweren dat elk Sn-atoom omgeven is door 5 zuurstofatomen die zich ongeveer op de hoekpunten van een octaëder bevinden, waar het zesde hoekpunt vermoedelijk wordt ingenomen door een paar vrije of ongepaarde elektronen. Dit staat bekend als de Φ-octaëdrische opstelling.

Tin (II) oxide rood

Deze vorm van tin (II) oxide kristalliseert met een orthorhombische structuur.

Nomenclatuur

- Tin (II) oxide

- Tin (II) oxide

- Tinmonoxide

- Tin (II) oxide

Eigendommen

Fysieke toestand

Kristallijne vaste stof.

Molecuulgewicht

134,71 g / mol.

Smeltpunt

1080 ºC. Het valt uiteen.

Dichtheid

6,45 g / cm³

Oplosbaarheid

Onoplosbaar in warm of koud water. Onoplosbaar in methanol, maar lost snel op in geconcentreerde zuren en logen.

Andere eigenschappen

Indien verwarmd tot meer dan 300 ºC in aanwezigheid van lucht, oxideert tin (II) oxide snel tot tin (IV) oxide, waardoor het gloeit.

Er is gerapporteerd dat onder niet-oxiderende omstandigheden de verwarming van tin (II) oxide verschillende resultaten heeft, afhankelijk van de zuiverheidsgraad van het uitgangsoxide. Over het algemeen onevenredig in metallisch Sn en tin (IV) oxide, SnO_twee, met verschillende tussenliggende soorten die uiteindelijk SnO worden_twee.

Tin (II) oxide is amfoteer, omdat het oplost in zuren om Sn-ionen te geven^twee+ of anioncomplexen, en lost ook op in alkaliën om oplossingen van hydroxy-vertinnaationen te vormen, Sn (OH)₃^-, die een piramidale structuur hebben.

Bovendien is SnO een reductiemiddel en reageert het snel met organische en minerale zuren..

Het heeft een lage toxiciteit in vergelijking met andere tinzouten. De LD50 (50% dodelijke dosis of mediane letale dosis) bij ratten is meer dan 10.000 mg / kg. Dit betekent dat er meer dan 10 gram per kilogram nodig is om 50% van de rattenmonsters in een bepaalde testperiode te doden. Ter vergelijking: tin (II) fluoride heeft een LD50 van 188 mg / kg bij ratten..

Als het echter lange tijd wordt ingeademd, wordt het in de longen afgezet omdat het niet wordt geabsorbeerd en stanosis kan veroorzaken (infiltratie van SnO-stof in de longen).

Toepassingen

Bij de productie van andere tin (II) -verbindingen

Zijn snelle reactie met zuren is de basis van zijn belangrijkste gebruik, namelijk als tussenproduct bij de vervaardiging van andere tinverbindingen..

Het wordt gebruikt bij de productie van tin (II) bromide (SnBr_twee), tin (II) cyanide (Sn (CN)_twee) en tin (II) fluorboraat hydraat (Sn (BF₄​_twee), naast andere tin (II) verbindingen.

Tin (II) fluorboraat wordt bereid door SnO op te lossen in fluorboorzuur en wordt gebruikt voor tin- en tin-loodcoatings, vooral bij de afzetting van tin-loodlegeringen voor solderen in de elektronica-industrie. Dit komt onder meer door de hoge dekkingscapaciteit.

Tin (II) oxide wordt ook gebruikt bij de bereiding van tin (II) sulfaat (SnSO₄), door de reactie van SnO en zwavelzuur, H._tweeSW₄.

De SnSO₄ verkregen wordt gebruikt in het vertinnenproces voor de productie van printplaten, voor het afwerken van elektrische contacten en voor het vertinnen van keukengerei.

De gehydrateerde vorm van SnO, het gehydrateerde tin (II) oxide SnO.xH_tweeOf het wordt behandeld met fluorwaterstofzuur om tin (II) fluoride, SnF, te verkrijgen_twee, die aan tandpasta's wordt toegevoegd als middel om gaatjes te bestrijden.

In sieraden

Tin (II) oxide wordt gebruikt bij de bereiding van goud-tin en koper-tin robijnkristallen. Blijkbaar is zijn functie in deze toepassing om als reductiemiddel te werken.

Andere gebruiken

Het is gebruikt in fotovoltaïsche apparaten voor de productie van elektriciteit uit licht, zoals zonnecellen.

Recente innovaties

Gerangschikte SnO-nanodeeltjes zijn gebruikt in koolstofnanobuis-elektroden voor lithium-zwavelbatterijen.

SnO-voorbereide elektroden vertonen een hoge geleidbaarheid en weinig volumeverandering bij herhaalde laad- en ontladingscycli.

Bovendien vergemakkelijkt SnO een snelle ion / elektronenoverdracht tijdens oxidatiereductiereacties die optreden in dergelijke batterijen..

Referenties

1. Cotton, F. Albert en Wilkinson, Geoffrey. (1980). Geavanceerde anorganische chemie. Vierde druk. John Wiley & Sons.
2. Bailar, J.C.; Emeléus, H.J.; Sir Ronald Nyholm en Trotman-Dickenson, A.F. (1973). Uitgebreide anorganische chemie. Deel 2. Pergamon Press.
3. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Vijfde editie. Deel A27. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedie van chemische technologie. Deel 24. Vierde editie. John Wiley & Sons.
5. Ostrakhovitch, Elena A. en Cherian, M. George. (2007). Blik. In Handbook of the Toxicology of Metals. Derde editie. Opgehaald van sciencedirect.com.
6. Kwestroo, W. en Vromans, P.H.G.M. (1967). Bereiding van drie modificaties van zuiver tin (II) oxide. J. Inorg. Nucl. Chem., 1967, deel 29, blz. 2187-2190.
7. Fouad, S.S et al. (1992). Optische eigenschappen van dunne tinoxidefilms. Tsjechoslowaakse Journal of Physics. Februari 1992, jaargang 42, nummer 2. Hersteld van springer.com.
8. A-Young Kim et al. (2017). Bestelde SnO-nanodeeltjes in MWCNT als een functioneel gastheermateriaal voor lithium-zwavelbatterijkathode met hoge snelheid. Nano Research 2017, 10 (6). Opgehaald van springer.com.
9. Nationale bibliotheek van geneeskunde. (2019). Tin (II) oxide. Hersteld van: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov