Propiedades del elemento
El estaño es un elemento de la familia del carbono con un número atómico de 50 y un peso atómico de 118,71. Los nombres de los elementos provienen del latín. Alrededor del año 2000 a. C., los humanos comenzaron a utilizar estaño. El contenido de estaño en la corteza terrestre es del 0,004%, casi todo en forma de casiterita (óxido de estaño), y también hay una cantidad muy pequeña de mineral de sulfuro de estaño. Hay 14 isótopos en el estaño, 10 de los cuales son isótopos estables, a saber: estaño 112, 114 y 116.
El estaño es blando y fácil de doblar, con un punto de fusión de 231,89°C y un punto de ebullición de 2260°C. Hay tres alótropos:
El estaño blanco es un sistema cristalino tetragonal y los parámetros de la celda unitaria son: a=0,5832 nm, c=0,3181 nm. La celda unitaria contiene 4 átomos de estaño, tiene una densidad de 7,28 g/cm3, una dureza de 2 y buena ductilidad.
El estaño gris es un sistema cristalino cúbico rómbico. Su parámetro de celda unitaria es: a=0,6489nm. La celda unitaria contiene 8 átomos de Sn y la densidad es de 5,75 g/cm3.
El estaño frágil es un sistema cristalino ortorrómbico con una densidad de 6,54 g/cm3.
La película protectora de dióxido de estaño es estable en la superficie del estaño en el aire y el calor acelera la reacción de oxidación; el estaño reacciona con el halógeno al calentarlo para formar tetrahaluro de estaño; también puede reaccionar con el azufre; estable al agua, puede disolverse lentamente en ácido diluido y rápidamente en ácido concentrado; el estaño se puede disolver en una solución alcalina fuerte y se corroerá en soluciones ácidas de sales como el cloruro férrico y el cloruro de zinc;
El estaño es un metal blando de color blanco plateado con una gravedad específica de 7,3 y un punto de fusión muy bajo, sólo 232°C. Si lo pones en una estufa de briquetas, se derretirá y se convertirá en un líquido como el mercurio. La lata es lo suficientemente blanda como para poder cortarla con un cuchillo. Las propiedades químicas del estaño son muy estables y el oxígeno no lo oxida fácilmente a temperatura ambiente, por lo que a menudo mantiene su color plateado brillante. El estaño no es tóxico, por lo que la gente suele colocarlo en la pared interior de las ollas de cobre para evitar que el cobre y el agua tibia formen una pátina tóxica (carbonato de cobre básico). Las carcasas de la pasta de dientes también suelen estar hechas de estaño (la carcasa de la pasta de dientes está hecha de dos capas de estaño con una capa de plomo intercalada entre ellas). En los últimos años, China ha utilizado gradualmente aluminio en lugar de estaño para fabricar carcasas de pasta de dientes. La soldadura también contiene estaño, generalmente 61% de estaño, algunas son mitad plomo y mitad estaño, y otras están compuestas de 90% plomo, 6% estaño y 4% antimonio.
Forjabilidad
El estaño es dúctil a temperatura ambiente. Especialmente a 100°C, la ductilidad es muy buena y puede convertirse en láminas de estaño extremadamente finas. Por lo general, la gente usa papel de aluminio para envolver cigarrillos y dulces para protegerlos de la humedad (en los últimos años, China ha reemplazado gradualmente el papel de aluminio por papel de aluminio. El papel de aluminio y el papel de aluminio son fáciles de distinguir: el papel de aluminio es mucho más brillante que el papel de aluminio). Sin embargo, la ductilidad del estaño es muy pobre. Se romperá cuando se tire y no se puede formar filamentos.
De hecho, el estaño sólo es dúctil a temperatura ambiente. Si la temperatura desciende por debajo de -13,2°C, poco a poco se convertirá en un polvo suelto como el hollín. Especialmente en presencia de -33°C o de una solución de alcohol con sal roja (sncl 4·2 NH 4 cl), la velocidad de este cambio se acelera considerablemente. Una buena tetera de hojalata se convertirá automáticamente en un montón de polvo. Esta "enfermedad" del estaño también puede transmitirse a otros vasos de estaño "sanos", lo que se denomina "epidemia del estaño". La causa de la plaga del estaño es un cambio en la red cristalina del estaño: a temperatura ambiente, el estaño tiene una estructura cristalina tetragonal, llamada estaño blanco. A menudo se puede escuchar un crujido cuando se dobla una varilla de estaño. Esto se debe a que los cristales cuadrados de estaño blanco rozan entre sí cuando se doblan y producen sonido. Por debajo de -13,2°C, el estaño blanco se transforma en estaño gris amorfo. Como resultado, el trozo de hojalata se convirtió en una bola de polvo.
Debido a que el estaño es sensible al frío, se debe tener especial cuidado de no congelar los artículos de hojalata en invierno. Muchos artículos de hierro generalmente están soldados con estaño y no se pueden congelar. En 1912, un equipo de expedición antártica extranjera fue a la Antártida a explorar y los barriles de gasolina que utilizaban estaban soldados. En el hielo y la nieve de la Antártida, la soldadura se convirtió en estaño gris polvoriento y la gasolina se derramó.
El estaño no sólo tiene miedo al frío, sino también al calor. Por encima de 161°C, el estaño blanco se transforma en estaño romboédrico con una estructura cristalina romboédrica.
El estaño inclinado es muy frágil, se rompe al golpearlo y tiene poca ductilidad. Se llama "estaño quebradizo". El estaño blanco, el estaño gris y el estaño quebradizo son los tres alótropos del estaño.
El estaño es inerte y no reacciona con el aire ni con el agua. Reacciona con ácido clorhídrico concentrado para generar cloruro estannoso; no reacciona con ácido sulfúrico diluido, pero reacciona con ácido sulfúrico caliente concentrado para generar sulfato de estaño (IV usa ácido nítrico caliente concentrado para generar ácido β-estánico);
Fuente
El estaño es uno de los famosos "hardware": oro, plata, cobre, hierro y estaño. Ya en la antigüedad el hombre descubrió y utilizó el estaño. En algunas tumbas antiguas de mi país, a menudo se desentierran vasijas de hojalata, candelabros de hojalata y otros utensilios de hojalata. Según la investigación, el uso de artículos de hojalata era muy común durante la dinastía Zhou en China. También se han encontrado artículos de uso diario de estaño en tumbas antiguas de Egipto.
China es rica en recursos de estaño, especialmente Gejiu, Yunnan, que es la mundialmente famosa "Capital del Estaño". Además, Guangxi, Guangdong, Jiangxi y otras provincias también producen estaño. En 1800, la producción anual mundial de estaño era sólo de 4.000 toneladas, en 1900 era de 85.000 toneladas, en 1940 era de 250.000 toneladas y ahora ha superado las 600.000 toneladas.
Pero el arsénico está asociado al estaño, y sus compuestos son los componentes principales del arsénico.
Según un artículo publicado por el Centro de Investigación de Remediación Ambiental del Instituto de Ciencias Geográficas y Recursos Naturales de la Academia de Ciencias de China, el arsénico, como mineral asociado al estaño, se ha convertido en un residuo abandonado debido a su bajo valor de utilización. En 2008, quedaban al menos 1.167.000 toneladas de arsénico en el medio ambiente de nuestro país, equivalente a millones de toneladas de arsénico esparcidas en la naturaleza, arrastradas por la lluvia, inyectadas en los ríos y filtradas en el suelo.
Usos
El estaño metálico se utiliza principalmente para fabricar aleaciones.
El sulfuro de estaño es un compuesto de estaño y azufre. Su color es similar al del oro y se utiliza a menudo como pigmento de oro.
Dióxido de estaño, un compuesto de estaño y oxígeno. El estaño no se oxida en el aire a temperatura ambiente y se convierte en dióxido de estaño cuando se calienta fuertemente. El dióxido de estaño es un polvo blanco insoluble en agua que se puede utilizar para fabricar esmaltes, vidriados blancos y vidrio opalescente. Desde la década de 1970, la gente lo ha utilizado para prevenir la contaminación del aire: los gases de escape de los automóviles a menudo contienen gas tóxico de monóxido de carbono, pero bajo la catálisis del dióxido de estaño, la mayor parte puede convertirse en dióxido de carbono a 300°C.