Оксид олова с водой реакция

Оксид олова (II): структура, свойства, номенклатура, применение

Содержание:

В оксид олова (II) представляет собой кристаллическое неорганическое твердое вещество, которое образуется в результате окисления олова (Sn) кислородом, при этом олово приобретает валентность 2+. Его химическая формула — SnO. Известны две различные формы этого соединения: черная и красная. Распространенной и наиболее устойчивой формой при комнатной температуре является черная или сине-черная модификация.

Эта форма получается гидролизом хлорида олова (II) (SnCl₂) в водном растворе, к которому добавлен гидроксид аммония (NH₄OH) для получения осадка гидратированного оксида Sn (II), формула которого SnO.xH₂Или, где x 3

Растворимость

Нерастворим в горячей или холодной воде. Нерастворим в метаноле, но быстро растворяется в концентрированных кислотах и ​​щелочах.

Другие свойства

При нагревании до температуры более 300 ºC в присутствии воздуха оксид олова (II) быстро окисляется до оксида олова (IV), проявляя накал.

Сообщалось, что в неокислительных условиях нагревание оксида олова (II) дает разные результаты в зависимости от степени чистоты исходного оксида. Обычно непропорционально содержит металлический Sn и оксид олова (IV), SnO₂, с различными промежуточными частицами, которые в конечном итоге становятся SnO₂.

Оксид олова (II) является амфотерным, так как растворяется в кислотах с образованием ионов Sn. 2+ или анионных комплексов, а также растворяется в щелочах с образованием растворов гидрокситиннат-ионов Sn (OH)₃ – , которые имеют пирамидальную структуру.

Кроме того, SnO является восстановителем и быстро реагирует с органическими и минеральными кислотами.

Он имеет низкую токсичность по сравнению с другими солями олова. Его LD50 (50% летальная доза или средняя летальная доза) для крыс составляет более 10 000 мг / кг. Это означает, что требуется более 10 граммов на килограмм, чтобы убить 50% образцов крыс за определенный период испытаний. Для сравнения, фторид олова (II) имеет LD50 у крыс 188 мг / кг.

Однако при длительном вдыхании он откладывается в легких, так как не всасывается и может вызвать станоз (проникновение пыли SnO в легкие).

Приложения

При производстве других соединений олова (II)

Его быстрая реакция с кислотами лежит в основе его наиболее важного использования — в качестве промежуточного продукта при производстве других соединений олова.

Он используется в производстве бромида олова (II) (SnBr₂), цианид олова (II) (Sn (CN)₂) и гидрат фторбората олова (II) (Sn (BF₄)₂) среди других соединений олова (II).

Фторборат олова (II) получают путем растворения SnO во фторборной кислоте и используют для покрытий из олова и свинца и олова, особенно при осаждении сплавов олово-свинец для пайки в электронной промышленности. Это связано, в том числе, с его высокой пропускной способностью.

Оксид олова (II) также используется при получении сульфата олова (II) (SnSO₄), по реакции SnO и серной кислоты, H₂ЮЗ₄.

СнСО₄ Полученный продукт используется в процессе лужения для производства печатных плат, для отделки электрических контактов и для лужения кухонной утвари.

Гидратированная форма SnO, гидратированный оксид олова (II) SnO.xH₂Или его обрабатывают плавиковой кислотой для получения фторида двухвалентного олова (II), SnF₂, который добавляют в зубные пасты как средство для борьбы с кариесами.

В украшениях

Оксид олова (II) используется для получения кристаллов рубина золото-олово и медь-олово. Его функция в этом приложении, по-видимому, заключается в том, чтобы действовать как восстанавливающий агент.

Другое использование

Он использовался в фотоэлектрических устройствах для производства электричества из света, таких как солнечные батареи.

Последние нововведения

Упорядоченные наночастицы SnO использовались в электродах из углеродных нанотрубок для литий-серных батарей.

Электроды, изготовленные из SnO, демонстрируют высокую проводимость и небольшое изменение объема в повторяющихся циклах зарядки и разрядки.

Кроме того, SnO способствует быстрому переносу ионов / электронов во время окислительно-восстановительных реакций, которые происходят в таких батареях.

Ссылки

1. Коттон, Ф. Альберт и Уилкинсон, Джеффри. (1980). Продвинутая неорганическая химия. Четвертый выпуск. Джон Вили и сыновья.
2. Bailar, J.C .; Emeléus, H.J .; Сэр Рональд Найхолм и Тротман-Дикенсон, А.Ф. (1973). Комплексная неорганическая химия. Том 2. Пергамон Пресс.
3. Энциклопедия промышленной химии Ульмана. (1990). Пятое издание. Том A27. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Кирк-Отмер (1994). Энциклопедия химической технологии. Том 24. Издание четвертое. Джон Вили и сыновья.
5. Острахович Елена А. и Чериан М. Георгий. (2007). Банка. В Справочнике по токсикологии металлов. Третье издание. Восстановлено с sciencedirect.com.
6. Kwestroo, W. и Vromans, P.H.G.M. (1967). Получение трех модификаций чистого оксида олова (II). J. Inorg. Nucl. Chem., 1967, Vol. 29, pp. 2187-2190.
7. Фуад, С.С. и др. (1992). Оптические свойства тонких пленок оксида олова. Чехословацкий физический журнал. Февраль 1992 г., том 42, выпуск 2. Получено с springer.com.
8. А-Янг Ким и др. (2017). Упорядоченные наночастицы SnO в MWCNT в качестве функционального материала-хозяина для катода высокопроизводительной литий-серной батареи. Нано-исследования 2017, 10 (6). Получено с springer.com.
9. Национальная медицинская библиотека. (2019). Оксид олова. Получено с: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov

50 важнейших исторических персонажей

100 рекомендуемых блогов для изучения английского языка

Источник

Олово: степени окисления и реакции с ним

Химические свойства олова

Олово – это легкий металл с атомным номером 50, который находится в 14-й группе периодической системы элементов. Этот элемент был известен еще в древности и считался одним из самых редких и дорогих металлов, поэтому изделия из олова могли позволить себе самые богатые жители Римской Империи и Древней Греции. Из олова изготавливали специальную бронзу, которой пользовались еще в третьем тысячелетии до нашей эры. Тогда бронза была самым прочным и популярным сплавом, а олово служило одной из примесей и использовалось более двух тысяч лет.

На латыни этот металл называли словом «stan­num», что означает стойкость и прочность, однако таким названием ранее обозначался сплав свинца и серебра. Только в IV веке этим словом начали называть само олово. Само же название «олово» имеет множество версий происхождения. В Древнем Риме сосуды для вина делались из свинца. Можно предположить, что оловом называли материал свинец, из которого изготавливали сосуды для хранения напитка оловина, употребляемого древними славянами.

В природе этот металл встречается редко, по распространенности в земной коре олово занимает всего лишь 47-е место и добывается из касситерита, так называемого оловянного камня, который содержит около 80 процентов этого металла.

Применение в промышленности

Так как олово является нетоксичным и весьма прочным металлом, он применяется в сплавах с другими металлами. По большей части его используют для изготовления белой жести, которая применяется в производстве банок для консервов, припоев в электронике, а также для изготовления бронзы.

Физические свойства олова

Этот элемент представляет собой металл белого цвета с серебристым отблеском.

Если нагреть олово, можно услышать потрескивание. Этот звук обусловлен трением кристалликов друг о друга. Также характерный хруст появится, если кусок олова просто согнуть.

Олово весьма пластично и ковко. В классических условиях этот элемент существует в виде «белого олова», которое может модифицироваться в зависимости от температуры. Например, на морозе белое олово превратится в серое и будет иметь структуру, схожую со структурой алмаза. Кстати, серое олово очень хрупкое и буквально на глазах рассыпается в порошок. В связи с этим в истории есть терминология «оловянная чума».

Раньше люди не знали о таком свойстве олова, поэтому из него изготавливались пуговицы и кружки для солдат, а также прочие полезные вещи, которые после недолгого времени на морозе превращались в порошок. Некоторые историки считают, что именно из-за этого свойства олова снизилась боеспособность армии Наполеона.

Получение олова

Основным способом получения олова является восстановление металла из руды, содержащей оксид олова(IV) с помощью угля, алюминия или цинка.

Особо чистое олово получают электрохимическим рафинированием или методом зонной плавки.

Химические свойства олова

При комнатной температуре олово довольно устойчиво к воздействию воздуха или воды. Это объясняется тем, что на поверхности металла возникает тонкая оксидная пленка.

На воздухе олово начинает окисляться только при температуре свыше 150 °С:

Если олово нагреть, этот элемент будет реагировать с большинством неметаллов, образуя соединения со степенью окисления +4 (она более характерна для этого элемента):

Взаимодействие олова и концентрированной соляной кислоты протекает довольно медленно:

Sn + 4HCl → H₂[SnCl₄] + H₂

С концентрированной серной кислотой олово реагирует очень медленно, тогда как с разбавленной в реакцию не вступает вообще.

Очень интересна реакция олова с азотной кислотой, которая зависит от концентрации раствора. Реакция протекает с образованием оловянной кислоты, H₂S­nO₃, которая представляет собой белый аморфный порошок:

3Sn + 4H­NO₃ + nH₂O = 3H₂S­nO₃·nH₂O + 4NO

Если же олово смешать с разбавленной азотной кислотой, этот элемент будет проявлять металлические свойства с образованием нитрата олова:

4Sn + 10H­NO₃ = 4Sn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

Нагретое олово нагреть может реагировать со щелочами с выделением водорода:

Sn + 2KOH + 4H₂O = K₂[Sn(OH)₆] + 2H₂

Здесь вы найдете безопасные и очень красивые эксперименты с оловом.

Степени окисления олова

В простом состоянии степень окисления олова равняется нулю. Также Sn может иметь степень окисления +2: оксид олова(II) SnO, хлорид олова(II) SnCl₂, гидроксид олова(II) Sn(OH)₂. Степень окисления +4 наиболее характерна для оксида олова(IV) SnO₂, галогенидах(IV), например хлорид SnCl₄, сульфид олова(IV) SnS₂, нитрид олова(IV) Sn₃N₄.

Источник

Оксид олова(II)

Оксид олова(II)
Общие
Систематическое наименование	оксид олова(II)
Традиционные названия	монооксид олова; олово окись(II); олово закись; олово одноокись
Химическая формула	SnO
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	чёрный порошок
Молярная масса	134.71 г/моль
Плотность	6.45 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	(при 80 кПа) 1080 °C °C
Температура кипения	1425 °C
Температура вспышки	негорюч °C
Молярная теплоёмкость (ст. усл.)	47,8 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования (ст. усл.)	-285,98 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде	нерастворим
Структура
Кристаллическая структура	тетрагональная
Классификация
Рег. номер CAS	21651-19-4
RTECS	XQ3700000
Безопасность
Токсичность	при вдыхании вызывает кашель [1]

Оксид олова(II) — это неорганическое бинарное химическое соединение, которое существует в двух формах: стабильная, имеющая черно-синий (по другим данным коричневато-чёрный [1] ) цвет и метастабильная — красный цвет [источник не указан 984 дня] . Химическая формула — SnO. В этом соединении олово имеет степень окисления равную 2+ , а кислород 2− .

Содержание

Физические свойства

Темно-синее (почти чёрное) кристаллы, тетрагональная сингония, структура типа РbО (а = 0,3802 нм, с = 0,4837 нм, Z = 2, пространственная группа P4₂/nmm). При давлении выше 90 ГПа (900 тыс. атм) переходит в ромбическую модификацию (а = 0,382 нм, b = 0,361 нм, с = 0,430 нм, Z = 2, пространственная группа Рm2n).

Оксид олова является полупроводником, тип проводимости которого зависит от примесей и способа получения.

Получение

Оксид олова получают осторожным разложением в инертной атмосфере гидроокиси олова:

Из диоксида олова:

В лабораторных условиях оксид олова часто получают осторожным нагревом оксалата олова(II) в инертной атмосфере:

С помощью твёрдотельной реакции из хлорида олова(II):

Метастабильный красный оксид олова(II) можно приготовить подогревая на малом огне водный раствор аммиака с оловом 2+ , в результате получится осадок, состоящий из красного оксида олова(II) [источник не указан 984 дня] .

Химические свойства

Оксид олова(II) устойчив на воздухе, амфотерен с преобладанием основных свойств. Мало растворим в воде и разбавленных растворах щелочей. Растворяется в разбавленных кислотах:

и концентрированных кислотах:

Он также растворяется в сильных кислотах, давая ионные комплексы, например Sn(OH₂)₃ 2+ или Sn(OH)(OH₂) 2+ , также в менее кислотных растворах — Sn₃(OH)₄ 2+ .

Растворяется в концентрированных щелочах:

Также известны другие безводные оловосодержащие соединения, например, K₂Sn₂O₃, K₂SnO₂.

Диспропорционирует при нагревании:

Окисляется кислородом воздуха:

220^oC> 2SnO_2 >» border=»0″/>

Восстанавливается до металлического олова водородом, углеродом, кремнием, бором и парами этилового спирта. [2] :

?^oC> 2Sn + H_2O >» border=»0″/>

Sn и O могут образовывать соединения нестехиометрического состава.

Применение

Оксид олова(II) в подавляющем большинстве случаев используется в качестве исходного продукта в производстве других, как правило, двухвалентных, соединений олова. Может применяться также в качестве восстановителя и в создании рубинового стекла. В незначительных количествах используется в качестве этерификаторного катализатора.

Оксид церия(III) с оксидом олова(II) используется в осветительных приборах как люминофор.

Примечания

1. ↑ 12Информационный источник №1. Проверено 29 марта 2010.
2. ↑Сайт www.onx.distant.ru. (недоступная ссылка — история) Проверено 29 марта 2010.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Оксид-сульфат титана — Общие Систематическое наименование Оксид сульфат титана Традиционные названия Основной сернокислый титан; оксосульфат титана; сульфат титанила Химическая формула TiOSO4 Физические свойства … Википедия

Оксид церия(III) — У этого термина существуют и другие значения, см. Оксид церия. Оксид церия(III) … Википедия

олова(IV) оксид — alavo(IV) oksidas statusas T sritis chemija formulė SnO₂ atitikmenys: angl. stannic anhydride; tin dioxide; tin(IV) oxide rus. олова двуокись; олова диоксид; олова(IV) оксид ryšiai: sinonimas – alavo dioksidas … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

олова(II) оксид — alavo(II) oksidas statusas T sritis chemija formulė SnO atitikmenys: angl. stannous oxide; tin monoxide; tin protoxide; tin(II) oxide rus. олова закись; олова(II) оксид … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

олова двуокись — alavo(IV) oksidas statusas T sritis chemija formulė SnO₂ atitikmenys: angl. stannic anhydride; tin dioxide; tin(IV) oxide rus. олова двуокись; олова диоксид; олова(IV) оксид ryšiai: sinonimas – alavo dioksidas … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

олова диоксид — alavo(IV) oksidas statusas T sritis chemija formulė SnO₂ atitikmenys: angl. stannic anhydride; tin dioxide; tin(IV) oxide rus. олова двуокись; олова диоксид; олова(IV) оксид ryšiai: sinonimas – alavo dioksidas … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

олова закись — alavo(II) oksidas statusas T sritis chemija formulė SnO atitikmenys: angl. stannous oxide; tin monoxide; tin protoxide; tin(II) oxide rus. олова закись; олова(II) оксид … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Фторид олова(II) — У этого термина существуют и другие значения, см. Фторид олова. Фторид олова(II) … Википедия

Хлорид олова(II) — У этого термина существуют и другие значения, см. Хлорид олова. Хлорид олова(II) (SnCl2) белый порошок. Плавится и кипит без разложения. При стоянии на воздухе постепенно гидролизуется влагой и окисляется O2. Хорошо растворяется в малом… … Википедия

Источник