TIN (II) OXIDE: STRUCTUUR, EIGENSCHAPPEN, NOMENCLATUUR, GEBRUIK - CHEMIE - 2025

Het tinoxide (II) is een kristallijne anorganische vaste stof die wordt gevormd door de oxidatie van tin (Sn) door zuurstof, waarbij het tin een valentie van 2+ 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 wordt bereid door hydrolyse van tin (II) chloride (SnCl ₂ ) in waterige oplossing, waaraan ammoniumhydroxide (NH ₄ OH) Aan een gehydrateerd oxide neerslag van Sn (II) met formule te verkrijgen SnO.xH ₂ O, waarbij x <1 (x minder dan 1).

Tetragonale kristalstructuur van blauwzwarte SnO. Het Sn-atoom bevindt zich in het midden van de structuur en de zuurstofatomen op de hoekpunten van het parallellepipedum. Originele PNG's door gebruiker: Rocha, getraceerd in Inkscape door gebruiker: Stannered Bron: Wikipedia Commons

Het gehydrateerde oxide een witte amorfe vaste stof, die daarna in suspensie wordt verwarmd bij 60-70 ° C gedurende enkele uren in aanwezigheid van NH ₄ OH, tot het verkrijgen van de zuivere zwarte kristallijne SnO.

De rode vorm van SnO is metastabiel. Het kan worden bereid door toevoeging van fosforzuur (H ₃ PO ₄ ) - met 22% fosforigzuur, H ₃ PO ₃ - en NH ₄ OH een SnCl ₂ oplossing . De verkregen witte vaste stof wordt 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 het geval is met 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 voor tinverbindingen in tests op ratten. Het kan echter schadelijk zijn bij inademing in grote hoeveelheden.

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 ruwweg op de hoekpunten van een octaëder bevinden, waarbij 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

- Tinoxide

- 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 / cm ³

Oplosbaarheid

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

Andere eigenschappen

Indien verhit 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. Het is in het algemeen disproportioneel tot metallisch Sn en tin (IV) oxide, SnO ₂ , met verschillende tussenvormen uiteindelijk omgezet wordt SnO ₂ .

Tin (II) oxide is amfoteer, omdat het oplost in zuren om Sn ²⁺ -ionen of anioncomplexen te geven , en het ook oplost in basen om oplossingen te vormen van hydroxy-tinato-ionen, Sn (OH) ₃ ^- , die Ze hebben een piramidale structuur.

Verder 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 (dodelijke dosis 50% 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 tijdens 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 ₂ ), tin (II) cyanide (Sn (CN) ₂ ) en tin (II) fluorboraathydraat (Sn (BF ₄ ) ₂ ), 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 (SnSO ₄ ), door SnO en zwavelzuur, H ₂ SO ₄ , te laten reageren .

Het verkregen SnSO ₄ wordt gebruikt bij het vertinnende proces voor de productie van printplaten, voor het afwerken van elektrische contacten en voor het vertinnen van keukengerei.

Gedrukte schakeling. Geen machineleesbare auteur opgegeven. Abraham Del Pozo veronderstelde (op basis van auteursrechtclaims). Bron: Wikimedia Commons

De gehydrateerde vorm van SnO, gehydrateerd tin (II) oxide SnO.xH ₂ O, wordt behandeld met fluorwaterstofzuur om tin (II) fluoride, SnF ₂ , te verkrijgen , dat aan tandpasta wordt toegevoegd als antiverouderingsmiddel. holtes.

In sieraden

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

Juweel met robijn. Bron: Pixabay

Andere gebruiken

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

Fotovoltaïsch apparaat. Georg Slickers Bron: Wikipedia Commons

Recente innovaties

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

Nanovezels van SnO hydrateren. Fionán Bron: Wikipedia Commons

Elektroden vervaardigd met SnO 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 batterijsystemen.

Referenties

1. Cotton, F. Albert en Wilkinson, Geoffrey. (1980). Geavanceerde anorganische chemie. Vierde druk. John Wiley & Sons.
2. Dans, JC; Emeléus, HJ; Sir Ronald Nyholm en Trotman-Dickenson, AF (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, PHGM (1967). Bereiding van drie modificaties van zuiver tin (II) oxide. J. Inorg. Nucl. Chem., 1967, deel 29, blz. 2187-2190.
7. Fouad, SS et al. (1992). Optische eigenschappen van dunne tinoxidefilms. Czechoslovak 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