Химические свойства олова формулы

Металл олово

Олово (Sn) является коррозионностойким нетоксичным легкоплавким металлом, что определяет его применение в пищевой и электронной промышленности. Помимо этого Sn является составным компонентов многих сплавов. На странице представлено описание данного материала: физические и химические свойства, области применения, марки, виды продукции.

Основные сведения

Олово (Sn, Stannum) — химический элемент с атомным номером 50 в периодической системе. Относится к группе легких металлов; ковкий и пластичный материал. Имеет серебристо-белый цвет с блестящей поверхностью. Плотность составляет 7,31 г/см 3 , температура плавления tпл. = 231,9 °С, температура кипения tкип. = 2620 °С.

Металл может существовать в трех модификациях в зависимости от температуры:

  • α-Sn (серое олово) — температура ниже 13,2 °С; кубическая кристаллическая решетка типа алмаза;
  • β-Sn (белое олово) — температура выше 13,2 °С; тетрагональная кристаллическая решетка;
  • γ-Sn — температура 161-232 °С.

Стоит отметить, что при температуре окружающей среды ниже 13,2 °С олово изменяет свое фазовое состояние и переходит в α-модификацию. При этом оно трескается и превращается в порошок. Наиболее высокая скорость перехода наблюдается при температуре -33 °С. Данное явление получило название “оловянная чума”.

В земной коре содержание Sn по разным данным составляет от 2·10 -4 до 8·10 -3 % по массе. Данный металл занимает 47-е место по распространенности в земной коре. Основным минералом, содержащим олово, является касситерит (оловянный камень), в состав которого входит до 78,8% Sn. Лидерами по запасам рассматриваемого химического элемента являются Китай, Индонезия, Малайзия и Таиланд.

История открытия

Свойства олова

Физические и механические свойства

Свойство Значение
Атомный номер 50
Атомная масса, а.е.м 118,7
Радиус атома, пм 162
Плотность, г/см³ 7,31
Теплопроводность, Вт/(м·K) 66,8
Температура плавления, °С 231,9
Температура кипения, °С 2620
Теплота плавления, кДж/моль 7,07
Теплота испарения, кДж/моль 296
Молярный объем, см³/моль 16,3
Группа металлов Легкий металл

Химические свойства

Свойство Значение
Ковалентный радиус, пм 141
Радиус иона, пм (+4e) 71 (+2) 93
Электроотрицательность (по Полингу) 1,96
Электродный потенциал -0,136
Степени окисления +4, +2
Энергия ионизации, кДж/моль (эВ) 708,2 (7,34)

Марки олова

Достоинства / недостатки

    Достоинства:
  • имеет хорошую коррозионную стойкость в среде органических кислот и солей;
  • не подвержен негативному влиянию серы, содержащейся в пластике;
  • нетоксичен, что позволяет использование в пищевой промышленности.
    Недостатки:
  • имеет низкую температуру плавления;
  • склонность к “оловянной чуме”.

Области применения олова

Sn имеет несколько основных направлений применения. Благодаря своей нетоксичности и стойкости к коррозии в среде органических солей и кислот данный металл получил распространение в пищевой промышленности. Его наносят в виде покрытий на различные изделия, имеющие контакт с продуктами питания. Оловом также покрывают медные жилы проводов. Оно защищает Cu от негативного воздействия S, содержащейся в резиновой изоляции.

В производстве электронных приборов, где очень часто для соединения элементов применяется пайка, олово используется в качестве припоя.

Sn является составляющей большого количества сплавов с медью, цинком, медью и цинком, медью и сурьмой. Среди наиболее известных можно выделить баббиты, бронзы.

Продукция из олова

Современная промышленность выпускает разнообразную продукцию из олова. Наиболее распространены чушки, проволока, прутки и аноды.

Достаточное широкое применение в промышленности получили оловянные аноды, которые используются при лужении поверхностей различных изделий. Оловянная проволока и прутки часто используются в качестве припоев в электронике при пайке. Оловянные чушки выступают исходным материалом для производства остальных полуфабрикатов, а также используются при выплавке сплавов, содержащих олово.

телефоны:
8 (800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
(495) 642-41-95

Источник

Олово, свойства атома, химические и физические свойства

Олово, свойства атома, химические и физические свойства.

118,710(7) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 2

Олово — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 50. Расположен в 14-й группе (по старой классификации — главной подгруппе четвертой группы), пятом периоде периодической системы.

Физические свойства олова

Атом и молекула олова. Формула олова. Строение атома олова:

Олово (лат. Stannum) – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением Sn и атомным номером 50. Расположен в 14-й группе (по старой классификации – главной подгруппе четвертой группы), пятом периоде периодической системы.

Олово – амфотерный металл. Относится к группе лёгких, цветных металлов.

Олово обозначается символом Sn.

Как простое вещество олово при нормальных условиях представляет собой ковкий, мягкий, пластичный, легкоплавкий, серебристо-белый, блестящий металл (белое олово, β-олово) либо серый порошок (серое олово, α-олово).

Молекула олова одноатомна.

Химическая формула олова Sn.

Электронная конфигурация атома олова 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 2 . Потенциал ионизации (первый электрон) атома олова равен 708,58 кДж/моль (7,343918(12) эВ).

Строение атома олова. Атом олова состоит из положительно заряженного ядра (+50), вокруг которого по пяти оболочкам движутся 50 электронов. При этом 46 электронов находятся на внутреннем уровне, а 4 электрона – на внешнем. Поскольку олово расположен в пятом периоде, оболочек всего пять. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внутренняя оболочка представлены s- и р-орбиталями. Третья и четвертая – внутренние оболочки представлены s-, р- и d-орбиталями. Пятая – внешняя оболочка представлена s-орбиталью. На внешнем энергетическом уровне атома олова на 5s-орбитали находятся два спаренных электрона, на 5p-орбитали – два неспаренных электрона. В свою очередь ядро атома олова состоит из 50 протонов и 69 нейтронов. Олово относится к элементам p-семейства.

Радиус атома олова (вычисленный) составляет 145 пм.

Атомная масса атома олова составляет 118,710(7) а. е. м.

Изотопы и модификации олова:

Свойства олова (таблица): температура, плотность, давление и пр.:

100 Общие сведения
101 Название Олово
102 Прежнее название
103 Латинское название Stannum
104 Английское название Tin
105 Символ Sn
106 Атомный номер (номер в таблице) 50
107 Тип Металл
108 Группа Амфотерный, лёгкий, цветной металл
109 Открыт Известно с древних времен.
110 Год открытия в XXXV веке до н. э.
111 Внешний вид и пр. Ковкий, мягкий, пластичный, серебристо-белый, блестящий металл (белое олово, β-олово) либо серый порошок (серое олово, α-олово)
112 Происхождение Природный материал
113 Модификации
114 Аллотропные модификации 4 аллотропные модификации, в т.ч.:

– α-олово, серое олово, с кубической алмазной кристаллической решёткой,

– β-олово, белое олово, с тетрагональной объёмно-центрированной кристаллической решёткой,

– σ-олово

115 Температура и иные условия перехода аллотропных модификаций друг в друга
116 Конденсат Бозе-Эйнштейна
117 Двумерные материалы
118 Содержание в атмосфере и воздухе (по массе) 0 %
119 Содержание в земной коре (по массе) 0,00022 %
120 Содержание в морях и океанах (по массе) 1,0·10 -9 %
121 Содержание во Вселенной и космосе (по массе) 4,0·10 -7 %
122 Содержание в Солнце (по массе) 9,0·10 -7 %
123 Содержание в метеоритах (по массе) 0,00012 %
124 Содержание в организме человека (по массе) 0,00002 %
200 Свойства атома
201 Атомная масса (молярная масса) 118,710(7) а. е. м. (г/моль)
202 Электронная конфигурация 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 2
203 Электронная оболочка K2 L8 M18 N18 O4 P0 Q0 R0

204 Радиус атома (вычисленный) 145 пм
205 Эмпирический радиус атома* 145 пм
206 Ковалентный радиус* 139 пм
207 Радиус иона (кристаллический) Sn 4+

(в скобках указано координационное число – характеристика, которая определяет число ближайших частиц (ионов или атомов) в молекуле или кристалле)

208 Радиус Ван-дер-Ваальса 217 пм
209 Электроны, Протоны, Нейтроны 50 электронов, 50 протонов, 69 нейтронов
210 Семейство (блок) элемент p-семейства
211 Период в периодической таблице 5
212 Группа в периодической таблице 14-ая группа (по старой классификации – главная подгруппа 4-ой группы)
213 Эмиссионный спектр излучения
300 Химические свойства
301 Степени окисления -4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4
302 Валентность II, IV
303 Электроотрицательность 1,96 (шкала Полинга)
304 Энергия ионизации (первый электрон) 708,58 кДж/моль (7,343918(12) эВ)
305 Электродный потенциал Sn 2+ + 2e – → Sn, E o = -0,136 В,

Sn 4+ + 2e – → Sn 2+ , E o = +0,151 В,

Sn 4+ + 4e – → Sn, E o = +0,01 В

306 Энергия сродства атома к электрону 107,2984(3) кДж/моль (1,112070(2) эВ)
400 Физические свойства
401 Плотность* 7,265 г/см 3 (при 20 °C и иных стандартных условиях , состояние вещества – твердое тело) – β-олово (белое олово),

5,769 г/см 3 (при 20 °C и иных стандартных условиях , состояние вещества – твердое тело) – α-олово (серое олово),

6,99 г/см 3 (при температуре плавления 231,93 °C и иных стандартных условиях , состояние вещества – жидкость)

402 Температура плавления* 231,93 °C (505,08 K, 449,47 °F)
403 Температура кипения* 2602 °C (2875 K, 4716 °F)
404 Температура сублимации
405 Температура разложения
406 Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом
407 Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл)* 7,03 кДж/моль – β-олово (белое олово)
408 Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип) 296,1 кДж/моль – β-олово (белое олово)
409 Удельная теплоемкость при постоянном давлении
410 Молярная теплоёмкость 27,112 Дж/(K·моль) – β-олово (белое олово)
411 Молярный объём 16,3 см³/моль
412 Теплопроводность 66,8 Вт/(м·К) (при стандартных условиях ),

66,8 Вт/(м·К) (при 300 K)

500 Кристаллическая решётка
511 Кристаллическая решётка #1 β-олово (белое олово)
512 Структура решётки Тетрагональная объёмно-центрированная

513 Параметры решётки a = 5,8197 Å, c = 3,175 Å
514 Отношение c/a 0,546
515 Температура Дебая 170 K
516 Название пространственной группы симметрии I41/amd
517 Номер пространственной группы симметрии 141
521 Кристаллическая решётка #2 α-олово (серое олово)
522 Структура решётки Кубическая алмазная

523 Параметры решётки a = 6,46 Å
524 Отношение c/a
525 Температура Дебая
526 Название пространственной группы симметрии Fd_ 3m
527 Номер пространственной группы симметрии 225
900 Дополнительные сведения
901 Номер CAS 7440-31-5

205* Эмпирический радиус атома олова согласно [1] и [3] составляет 140 пм и 162 пм соответственно.

206* Ковалентный радиус олова согласно [1] и [3] составляет 139±4 пм и 141 пм соответственно.

401* Плотность белого олова согласно [4] составляет 7,29 г/см 3 (при 20 °C и иных стандартных условиях , состояние вещества – твердое тело) и 6,98 г/см 3 (при температуре плавления 232 °C и иных стандартных условиях , состояние вещества – жидкость). Плотность серого олова согласно [4] составляет 5,85 г/см 3 (при 14 °C и иных стандартных условиях , состояние вещества – твердое тело).

402* Температура плавления олова согласно [3] и [4] составляет 231,91 °С (505,06 K, 449,44 °F) и 231,9 °С (505,05 K, 449,42 °F) соответственно.

403* Температура кипения олова согласно [3] и [4] составляет 2619,85 °C (2893 K, 4747,73 °F) и 2620 °С (2893,15 K, 4748 °F) соответственно.

407* Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл) белого олова согласно [4] составляет 7,2 кДж/моль.

Источник

Читайте также:  Подвержено ли олово коррозии