ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Електронна та електронно-графічна формула олова

Місце серед інших металів по його розповсюдженості в прероді

Олово - рідкісний розсіяний елемент, за поширеністю в земній корі олово займає 47-е місце. Кларкового зміст олова в земній корі становить, за різними даними, від 2 · 10-4 до 8 · 10-3% по масі. Основний мінерал олова - каситерит (олов'яний камінь) SnO2, що містить до 78,8% олова. Набагато рідше в природі зустрічається станнін (олов'яний колчедан) - Cu2FeSnS4 (27,5% Sn).

Найважлевіші в прирощі сполуки основні методі отримання в вільному стані в промисловості

Основна форма знаходження золота в гірських породах і мінералах - розсіяна (або ендокріптная). Однак олово утворює і мінеральні форми, і в цьому вигляді часто зустрічається не тільки як акцессорій в кислих магматичних породах, а й утворює промислові концентрації переважно в окисної (каситерит SnO2) і сульфідної (станнін) формахВ процесі виробництва рудоносних порода (каситерит) піддається дробленню до розмірів частинок в середньому ~ 10 мм, в промислових млинах, після чого касситерит за рахунок своєї щодо високої щільності і маси відділяється від порожньої породи вібраційно-гравітаційним методом на збагачувальних столах. На додаток застосовується флотаційний метод збагачення / очищення руди. Таким чином вдається підвищити вміст олова в руді до 40-70%. Далі проводять випал концентрату в кисні для видалення домішок сірки і миш'яку. Отриманий концентрат олов'яної руди виплавляється в печах. В процесі виплавки відновлюється до вільного стану за допомогою застосування у відновленні деревного вугілля, шари якого укладаються по черзі з шарами руди, або алюмінієм (цинком) в електропечах: SnO2 + C = Sn + CO2. Особливо чисте олово напівпровідникової чистоти готують електрохімічним рафінуванням або методом зонного плавлення

Фізичні властивості

Щільність: в твердому стані при 20 ° С - 7,3 г / см; в рідкому стані при температурі плавлення - 6,98 г / см;

Температура: плавлення - 231,9 ° С; кипіння - 2600 ° С;

Коефіцієнт лінійного розширення при температурі 20-100 ° С - 22,4 • 10-6 К-1;

Питома теплоємність: в твердому стані при 20 ° С - 226 Дж / (кг • К); в рідкому стані при температурі плавлення - 268 Дж / (кг • К);

Теплопровідність при 20 ° С - 65,8 Вт / (м • К);

Питомий електроопір при 20 ° С - 0,115 мкОм • м;

Питома електропровідність при 20 ° С - 8,69 ЧСЧ / м;

Механічні і технологічні властивості олова:

Модуль пружності 55 ГПа при 0 ° С і 48 ГПа при 100 ° С

Тимчасовий опір розриву - 20 МПа;

Відносне подовження - 80%;

Твердість по Брінеллю - 50 МПа;

Температура лиття - 260-300 ° С;

Проста речовина олово полиморфно. У звичайних умовах воно існує у вигляді β-модифікації (біле олово), стійкої вище 13,2 ° C. Біле олово - це сріблясто-білий, м'який, пластичний метал, що володіє тетрагональной елементарною клітинкою, параметри a = 0,5831, c = 0,3181 нм. Координаційне оточення кожного атома олова в ньому - октаедр. Щільність β-Sn 7,228 г / см3.

При охолодженні, наприклад, при морозі на вулиці, біле олово переходить в α-модифікацію (сіре олово). Сіре олово має структуру алмазу (кубічна кристалічна решітка з параметром а = 0,6491 нм). У сіре олово координаційний поліедр кожного атома - тетраедр, координаційне число 4. Фазовий перехід β-Sn в α-Sn супроводжується збільшенням питомої обсягу на 25,6% (щільність α-Sn становить 5,75 г / см3), що приводить до розсипання олова в порошок. У старі часи спостерігалося під час сильних холодів розсипання олов'яних виробів називали «олов'яної чумою». В результаті цієї «чуми» гудзики на обмундируванні солдатів, їх пряжки, гуртки, ложки розсипалися, і армія могла втратити боєздатність. (Детальніше про «олов'яної чуми» см. Цікаві факти про олово, посилання внизу цієї сторінки). Біле олово перетворюється в сіре також під дією іонізуючого випромінювання [15].

Через сильний відмінності структур двох модифікацій олова різняться і їх електрофізичні властивості. Так, β-Sn - метал, а α-Sn відноситься до числа напівпровідників. Нижче 3,72 К \ alpha-Sn переходить в надпровідний стан. Стандартний електродний потенціал E ° Sn2 + / Sn дорівнює -0.136 В, а E пари ° Sn4 + / Sn2 + 0.151 В.

Положення в переодичній системі Д.Л. Менделєєва

Олово (лат. Stannum), Sn, хімічний елемент IV групи періодичної системи Менделєєва; атомний номер 50, атомна маса 118,69;

Элемент состоит из 10 изотопов с массовыми числами 112, 114-120, 122, 124; последний слабо радиоактивен; изотоп ¹²⁰ Sn

Електронна та електронно-графічна формула олова

Електронна формула

1s ²2s ²2p ⁶3s ²3p⁶4s ²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p²

Електронно-графічна формула

Хімічні властивості

При кімнатній температурі олово, подібно сусідові по групі германію, стійке до дії повітря або води. Така інертність пояснюється утворенням поверхневої плівки оксидів. Помітне окислення олова на повітрі починається при температурах вище 150 ° C:

\ Mathsf {Sn + O_2 \ rightarrow SnO_2}

При нагріванні олово реагує з більшістю неметалів. При цьому утворюються сполуки в ступені окислення +4, яка більш характерна для олова, ніж +2. наприклад:

\ Mathsf {Sn + 2Cl_2 \ rightarrow SnCl_4}

Олово повільно реагує c концентрованою соляною кислотою:

\ Mathsf {Sn + 4HCl \ rightarrow H_2 [SnCl_4] + H_2}

У розведеної сірчаної кислоти олово не розчиняється, а з концентрованою - реагує дуже повільно.

Склад продукту реакції олова з азотною кислотою залежить від концентрації кислоти. У концентрованої азотної кислоти утворюється Олов'яне кислота \ beta-SnO2 · nH2O (іноді її формулу записують як H2SnO3). При цьому олово поводиться як неметал:

\ Mathsf {Sn + 4HNO_3 \ rightarrow \ SnO_2 \ cdot H_2O + 4NO_2 + H_2O}

При взаємодії з розведеною азотною кислотою олово проявляє властивості металу. В результаті реакції утворюється сіль Нітрат олова (II):

\ Mathsf {3Sn + 8HNO_3 \ rightarrow 3Sn (NO_3) _2 + 2NO + 4H_2O}

При нагріванні олово, подібно свинцю, може реагувати з водними розчинами лугів. При цьому виділяється водень і утворюється гидроксокомплекс Sn (II), наприклад:

\ Mathsf {Sn + 2KOH + 2H_2O \ rightarrow K_2 [Sn (OH) _4] + H_2}

Гідрид олова - Станнаєв SnH4 - можна отримати по реакції:

\ Mathsf {SnCl_4 + Li [AlH_4] \ rightarrow SnH_4 + LiCl + AlCl_3}

Цей гідрид вельми нестійкий і повільно розкладається вже при температурі 0 ° C.

Олову відповідають два оксиду SnO2 (утворюється при зневодненні олов'яних кислот) і SnO. Останній можна отримати при слабкому нагріванні гідроксиду олова (II) Sn (OH) 2 в вакуумі:

\ Mathsf {Sn (OH) _2 \ rightarrow SnO + H_2O}

При сильному нагріванні оксид олова (II) диспропорционирует:

\ Mathsf {2SnO \ rightarrow Sn + SnO_2}

При зберіганні на повітрі монооксид SnO поступово окислюється:

\ Mathsf {2SnO + O_2 \ rightarrow 2SnO_2}

При гідролізі розчинів солей олова (IV) утворюється білий осад - так звана \ alpha-олов'яний кислота \ mathsf {SnCl_4 + 4NH_3 + 6H_2O \ rightarrow H_2 [Sn (OH) _6] + 4NH_4Cl}

\ Mathsf {H_2 [Sn (OH) _6] \ rightarrow \ SnO_2 \ cdot nH_2O + 3H_2O}

Свежеполученной \ alpha-олов'яний кислота розчиняється в кислотах і лугах:

\ Mathsf {SnO_2 \ cdot nH_2O + 2KOH \ rightarrow K_2 [Sn (OH) _6]}

\ Mathsf {SnO_2 \ cdot nH_2O + 4HNO_3 \ rightarrow Sn (NO_3) _4 + nH_2O}

При зберіганні \ alpha-олов'яний кислота старіє, втрачає воду і переходить в \ beta-олов'яну кислоту, яка відрізняється більшою хімічною інертністю. Дана зміна властивостей пов'язують зі зменшенням числа активних HO-Sn угруповань при стоянні і заміні їх на більш інертні мостіковие -Sn-O-Sn- зв'язку.

При дії на розчин солі Sn (II) розчинами сульфідів випадає осад сульфіду олова (II):

\ Mathsf {Sn ^ {2 +} + S ^ {2-} \ rightarrow SnS \ downarrow}

Цей сульфід може бути легко окислен до SnS2 розчином полісульфіду амонію:

\ Mathsf {SnS + (NH_4) _2S_2 \ rightarrow SnS_2 + (NH_4) _2S}

Утворений дисульфид SnS2 розчиняється в розчині сульфіду амонію (NH4) 2S:

\ Mathsf {SnS_2 + 2 (NH_4) _2S \ rightarrow (NH_4) _4 [SnS_4]}

Чотиривалентність олово утворює великий клас оловоорганічних сполук, що використовуються в органічному синтезі, як пестицидів та інших.