Cada element químic del sistema periòdic i les substàncies simples i complexes que forma són únics. Tenen propietats úniques, i molts fan una contribució innegablement significativa a la vida humana i a l'existència en general. L'element químic estany no és una excepció.
El coneixement de la gent amb aquest metall es remunta a l'antiguitat. Aquest element químic va tenir un paper decisiu en el desenvolupament de la civilització humana i, fins avui, les propietats de l'estany s'utilitzen àmpliament.
Tin a la història
La primera menció d'aquest metall, que, com es creia abans, fins i tot tenia algunes propietats màgiques, es troba en textos bíblics. L'estany va jugar un paper decisiu en la millora de la vida durant l'edat del bronze. En aquella època, l'aliatge metàl·lic més durador que posseïa una persona era el bronze, que es pot obtenir afegint l'element químic estany al coure. Durant diversos segles, tot s'ha fet amb aquest material, des d'eines fins a joies.
Després del descobriment de les propietats del ferro, l'aliatge d'estany no es va deixar d'utilitzar, per descomptat, no s'utilitza a la mateixa escala, però el bronze, així com molts dels seus altres aliatges, estan activament implicatsavui una persona de la indústria, la tecnologia i la medicina, juntament amb sals d'aquest metall, com el clorur d'estany, que s'obté per la interacció de l'estany amb el clor, aquest líquid bull a 112 graus centígrads, es dissol bé en aigua, forma hidrats cristal·lins i fuma a l'aire.
La posició de l'element a la taula periòdica
L'element químic estany (el nom llatí stannum - "stannum", escrit amb el símbol Sn) Dmitry Ivanovich Mendeleiev col·loca amb raó al número cinquanta, al cinquè període. Té una sèrie d'isòtops, l'isòtop més comú 120. Aquest metall també es troba al subgrup principal del sisè grup, juntament amb el carboni, el silici, el germani i el flerovi. La seva ubicació prediu propietats amfòteres, l'estany té característiques igualment àcides i bàsiques, que es descriuen amb més detall a continuació.
La taula periòdica també mostra la massa atòmica de l'estany, que és 118,69. La configuració electrònica és 5s25p2, que Les substàncies complexes permeten que el metall mostri estats d'oxidació +2 i +4, cedint dos electrons només del subnivell p, o quatre de s- i p-, buidant completament tot el nivell exterior.
Característica electrònica de l'element
D'acord amb el nombre atòmic, l'espai circumnuclear de l'àtom d'estany conté fins a cinquanta electrons, estan situats en cinc nivells, que, al seu torn, es divideixen en una sèrie de subnivells. Els dos primers només tenen subnivells s i p, i a partir del tercer, hi ha una divisió triplea s-, p-, d-.
Considerem el nivell electrònic extern, ja que és la seva estructura i el seu farcit d'electrons els que determinen l'activitat química de l'àtom. En l'estat no excitat, l'element presenta una valència igual a dos; a l'excitació, un electró passa del subnivell s a una vacant del subnivell p (pot contenir un màxim de tres electrons no aparellats). En aquest cas, l'estany presenta un estat de valència i d'oxidació -4, ja que no hi ha electrons aparellats, la qual cosa significa que res els manté als subnivells en el procés d'interacció química.
Metal substància simple i les seves propietats
L'estany de substància simple és un metall de color plata, pertany al grup dels fusibles. El metall és suau i relativament fàcil de deformar. Una sèrie de característiques són inherents a un metall com l'estany. Una temperatura inferior a 13,2 graus centígrads és el límit de la transició de la modificació del metall de l'estany a la pols, que s'acompanya d'un canvi de color de blanc platejat a gris i una disminució de la densitat de la substància. L'estany es fon a 231,9 graus i bull a 2270 graus centígrads. L'estructura tetragonal cristal·lina de l'estany blanc explica el cruixent característic del metall quan es doblega i s'escalfa en el punt d'inflexió fregant els cristalls de la substància entre si. L'estany gris té una singonia cúbica.
Les propietats químiques de l'estany tenen una doble essència, entra tant en reaccions àcides com bàsiques, mostrant amfoterisme. El metall interacciona amb àlcalis, així com amb àcids, com el sulfúric inítric, està actiu quan reacciona amb halògens.
Aliatges d'estany
Per què s'utilitzen més sovint els seus aliatges amb un determinat percentatge de components constituents en lloc dels metalls purs? El fet és que l'aliatge té propietats que no té un metall individual, o aquestes propietats són molt més fortes (per exemple, conductivitat elèctrica, resistència a la corrosió, passivació o activació de les característiques físiques i químiques dels metalls, si cal, etc.). L'estany (la foto mostra una mostra de metall pur) forma part de molts aliatges. Es pot utilitzar com a additiu o substància base.
Avui es coneixen un gran nombre d'aliatges d'un metall com l'estany (el preu d'ells varia molt), considerem els més populars i utilitzats (l'ús de determinats aliatges es discutirà a la secció corresponent).). En general, els aliatges estannum tenen les característiques següents: alta ductilitat, baix punt de fusió, baixa duresa i resistència.
Alguns exemples d'aliatges
- Un aliatge d'estany i plom amb alguns additius d'aliatge (antimoni, coure, cadmi, zinc, plata, indi) és l'anomenat estany per a la soldadura, el percentatge d'estany en ell hauria de ser 49-51 o 59 -61 per cent. La força de l'enllaç garanteix que l'estany formi una solució sòlida amb les superfícies metàl·liques unides.
- Garth és un aliatge d'estany, plom il'antimoni és la base de la tinta d'impressió (per això no es recomana embolicar els aliments en diaris per evitar concentracions indesitjables d'aquests metalls).
- Babbit, un aliatge d'estany, plom, coure i antimoni, es caracteritza per una baixa fricció i una gran resistència al desgast.
- L'aliatge d'indi i estany és un material de baixa fusió, que es caracteritza per ser refractari, resistència a la corrosió i una resistència important.
Els compostos naturals més importants
L'estany forma una sèrie de compostos naturals: minerals. El metall forma 24 compostos minerals, el més important per a la indústria és l'òxid d'estany - cassiterita, així com el marc - Cu2FeSnS4. L'estany està escampat per l'escorça terrestre i els compostos que s'hi formen són d'origen magnètic. La indústria també utilitza sals de poliol i silicats d'estany.
La llauna i el cos humà
L'element químic estany és un microelement pel que fa al seu contingut quantitatiu al cos humà. La seva acumulació principal es troba al teixit ossi, on el contingut normal del metall contribueix al seu desenvolupament oportú i al funcionament global del sistema musculoesquelètic. A més dels ossos, l'estany es concentra al tracte gastrointestinal, als pulmons, als ronyons i al cor.
És important tenir en compte que l'acumulació excessiva d'aquest metall pot provocar una intoxicació general del cos, i una exposició més llarga fins i tot pot provocar mutacions gèniques adverses. Recentment, aquest problema és força rellevant, ja que l'estat ecològic del medi ambientL'entorn deixa molt a desitjar. Hi ha una alta probabilitat d'intoxicació amb estany entre els residents de megaciutats i zones properes a les zones industrials. Molt sovint, la intoxicació es produeix per l'acumulació de sals d'estany als pulmons, per exemple, com el clorur d'estany i altres. Al mateix temps, una deficiència de micronutrients pot provocar retard del creixement, pèrdua auditiva i pèrdua de cabell.
Aplicació
El metall està disponible comercialment a moltes foses i empreses. Es produeix en forma de lingots, varetes, filferros, cilindres, ànodes fets d'una substància pura simple com l'estany. El preu oscil·la entre els 900 i els 3000 rubles per kg.
Poques vegades s'utilitza llauna pura. Els seus aliatges i compostos s'utilitzen principalment: sals. La llauna de soldadura s'utilitza en el cas de peces de subjecció que no estan exposades a altes temperatures i càrregues mecàniques fortes, fetes d'aliatges de coure, acer, coure, però no es recomana per a les d'alumini o els seus aliatges. Les propietats i característiques dels aliatges d'estany es descriuen a la secció corresponent.
Les soldadures s'utilitzen per soldar microcircuits, en aquesta situació també són ideals els aliatges a base d'un metall com l'estany. La foto mostra el procés d'aplicació d'un aliatge d'estany-plom. Amb ell, podeu realitzar treballs bastant delicats.
A causa de l' alta resistència de l'estany a la corrosió, s'utilitza per fabricar llaunes de ferro conservat (llauna) per a productes alimentaris. En medicina, en particular en odontologia, s'utilitza l'estanyrealitzant obturacions dentals. Les canonades domèstiques estan cobertes d'estany, els coixinets estan fets amb els seus aliatges. La contribució d'aquesta substància a l'enginyeria elèctrica també és inestimable.
Com a electròlits s'utilitzen solucions aquoses de sals d'estany com ara fluoroborats, sulfats i clorurs. L'òxid d'estany és un esm alt per a la ceràmica. En introduir diversos derivats de l'estany en materials plàstics i sintètics, sembla possible reduir-ne la inflamabilitat i l'emissió de fums nocius.
