ОКСИД ОЛОВА (II): СТРУКТУРА, СВОЙСТВА, НОМЕНКЛАТУРА, ПРИМЕНЕНИЕ - ХИМИЯ - 2026

Оксид олова (II) , представляет собой кристаллический неорганический твердый продукт, который образуется в результате окисления олова (Sn) кислородом, где 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.

Эту форму получают гидролизом хлорида олова (II) (SnCl ₂ ) в водном растворе, к которому добавляют гидроксид аммония (NH ₄ OH), чтобы получить осадок гидратированного оксида Sn (II), формула которого SnO.xH ₂ O, где x <1 (x меньше 1).

Тетрагональная кристаллическая структура голубовато-черного SnO. Атом Sn находится в центре структуры, а атомы кислорода - в вершинах параллелепипеда. Исходные файлы PNG пользователя: Rocha, трассировка в Inkscape пользователем: Stannered Источник: Wikipedia Commons

Гидратированный оксид представляет собой белое аморфное твердое вещество, которое затем нагревают в суспензии при 60-70 ºC в течение нескольких часов в присутствии NH ₄ OH до получения чистого черного кристаллического SnO.

Красная форма SnO метастабильна. Его можно приготовить путем добавления фосфорной кислоты (H ₃ PO ₄ ) с 22% фосфористой кислотой, H ₃ PO ₃ и затем NH ₄ OH к раствору SnCl ₂ . Полученное белое твердое вещество нагревают в том же растворе при 90-100 ° C в течение примерно 10 минут. Таким образом получают чистый красный кристаллический SnO.

Оксид олова (II) является исходным материалом для производства других соединений олова (II). По этой причине это одно из соединений олова, которое имеет заметное коммерческое значение.

Оксид олова (II) имеет низкую токсичность, как и большинство неорганических соединений олова. Это связано с его плохим всасыванием и быстрым выведением из тканей живых существ.

Он имеет один из самых высоких допусков к соединениям олова в тестах на крысах. Однако при вдыхании в больших количествах он может нанести вред.

Структура

Сине-черный оксид олова (II)

Эта модификация кристаллизуется с тетрагональной структурой. Он имеет расположение слоев, в котором каждый атом Sn расположен на вершине квадратной пирамиды, основание которой образовано 4 ближайшими атомами кислорода.

Другие исследователи утверждают, что каждый атом Sn окружен 5 атомами кислорода, которые расположены примерно в вершинах октаэдра, где шестая вершина предположительно занята парой свободных или неспаренных электронов. Это известно как Ф-октаэдрическое расположение.

Оксид олова (II) красный

Эта форма оксида олова (II) кристаллизуется с орторомбической структурой.

Номенклатура

- Оксид олова (II)

- Оксид олова

- Окись олова

- оксид олова

Свойства

Физическое состояние

Кристаллическое твердое вещество.

Молекулярный вес

134,71 г / моль.

Температура плавления

1080 ºC. Он разлагается.

плотность

6,45 г / см 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 он непропорционален металлическому Sn и оксиду олова (IV), SnO ₂ , а различные промежуточные частицы в конечном итоге превращаются в SnO ₂ .

Оксид олова (II) является амфотерным, так как он растворяется в кислотах с образованием ионов Sn ²⁺ или анионных комплексов, а также растворяется в щелочах с образованием растворов гидрокситинато-ионов Sn (OH) ₃ ^- , которые Они 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 (летальная доза 50% или средняя летальная доза) для крыс составляет более 10 000 мг / кг. Это означает, что требуется более 10 граммов на килограмм, чтобы убить 50% особей крыс за определенный период испытаний. Для сравнения, LD50 фторида олова (II) у крыс составляет 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) (SnBr ₂ ), цианида олова (II) (Sn (CN) ₂ ) и гидрата фторбората олова (II) (Sn (BF ₄ ) ₂ ), среди другие соединения олова (II).

Фторборат олова (II) получают путем растворения SnO во фторборной кислоте и используют для оловянных и свинцово-оловянных покрытий, 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) (SnSO ₄ ) путем взаимодействия SnO и серной кислоты, H ₂ SO ₄ .

Полученный SnSO ₄ используется в процессе лужения для производства печатных плат, для отделки электрических контактов и для лужения кухонной утвари.

Печатная схема. Машиночитаемый автор не предоставлен. Предположил Абрахам Дель Посо (на основании заявлений об авторских правах). Источник: Wikimedia Commons

Гидратированная форма SnO, гидратированный оксид олова (II) SnO.xH ₂ O, обрабатывается плавиковой кислотой для получения фторида олова (II), SnF ₂ , который добавляют в зубные пасты в качестве средства для борьбы с полости.

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.

Драгоценность с рубином. Источник: Pixabay

Другое использование

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

Фотоэлектрические устройства. Георг Сликерс Источник: Wikipedia Commons

Последние новинки

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

Нановолокна гидрата SnO. Фионан Источник: Wikipedia Commons

Электроды, изготовленные из SnO, обладают высокой проводимостью и небольшим изменением объема в повторяющихся циклах зарядки и разрядки.

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

Ссылки

1. Коттон, Ф. Альберт и Уилкинсон, Джеффри. (1980). Продвинутая неорганическая химия. Четвертое издание. Джон Вили и сыновья.
2. Танец, JC; Emeléus, HJ; Сэр Рональд Найхолм и Тротман-Дикенсон, AF (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, PHGM (1967). Получение трех модификаций чистого оксида олова (II). J. Inorg. Nucl. Chem., 1967, Vol. 29, pp. 2187-2190.
7. Fouad, SS et al. (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