Hvert kjemiske element i det periodiske systemet og de enkle og komplekse stoffene som dannes av det er unike. De har unike egenskaper, og mange gir et unektelig betydelig bidrag til menneskets liv og eksistens generelt. Det kjemiske elementet tinn er intet unntak.
Folks kjennskap til dette metallet går tilbake til antikken. Dette kjemiske elementet spilte en avgjørende rolle i utviklingen av menneskelig sivilisasjon, og den dag i dag er egenskapene til tinn mye brukt.
Tin in history
Den første omtale av dette metallet, som, som folk trodde før, til og med hadde noen magiske egenskaper, finnes i bibelske tekster. Tinn spilte en avgjørende rolle i å forbedre livet under bronsealderen. På den tiden var den mest holdbare metalllegeringen som en person hadde bronse, som kan oppnås ved å tilsette det kjemiske elementet tinn til kobber. I flere århundrer har alt blitt laget av dette materialet, fra verktøy til smykker.
Etter oppdagelsen av egenskapene til jern, sluttet ikke tinnlegeringen å brukes, selvfølgelig, den brukes ikke i samme skala, men bronse, så vel som mange av dens andre legeringer, er aktivt involverti dag en person innen industri, teknologi og medisin, sammen med s alter av dette metallet, for eksempel tinnklorid, som oppnås ved interaksjon av tinn med klor, denne væsken koker ved 112 grader Celsius, løses godt opp i vann, danner krystallinske hydrater og ryker i luften.
Plasseringen til elementet i det periodiske systemet
Det kjemiske elementet tinn (det latinske navnet stannum - "stannum", skrevet med symbolet Sn) Dmitry Ivanovich Mendeleev rettmessig plassert på nummer femti, i den femte perioden. Det har en rekke isotoper, den vanligste isotopen 120. Dette metallet er også i hovedundergruppen av den sjette gruppen, sammen med karbon, silisium, germanium og flerovium. Plasseringen forutsier amfotere egenskaper, tinn har like sure og basiske egenskaper, som vil bli beskrevet mer detaljert nedenfor.
Det periodiske system viser også atommassen til tinn, som er 118,69. Den elektroniske konfigurasjonen er 5s25p2, som komplekse stoffer lar metallet vise oksidasjonstilstander +2 og +4, og gir fra seg to elektroner bare fra p-undernivået, eller fire fra s- og p-, og tømmer hele det ytre nivået fullstendig.
Elektronisk karakteristikk av elementet
I samsvar med atomnummeret inneholder det sirkumnukleære rommet til tinnatomet så mange som femti elektroner, de er plassert på fem nivåer, som igjen er delt opp i en rekke undernivåer. De to første har bare s- og p-undernivåer, og fra og med den tredje er det en trippeldelingtil s-, p-, d-.
La oss vurdere det eksterne elektroniske nivået, siden det er strukturen og fyllingen med elektroner som bestemmer den kjemiske aktiviteten til atomet. I den ueksiterte tilstanden viser elementet en valens lik to; ved eksitasjon går ett elektron fra s-subnivået til en ledig plass i p-subnivået (det kan inneholde maksim alt tre uparrede elektroner). I dette tilfellet viser tinn valens og oksidasjonstilstand - 4, siden det ikke er noen sammenkoblede elektroner, noe som betyr at ingenting holder dem på undernivåene i prosessen med kjemisk interaksjon.
Enkelt metall og dets egenskaper
Enkelt stoff tinn er et sølvfarget metall, tilhører gruppen smeltemidler. Metallet er mykt og relativt lett å deformere. En rekke funksjoner er iboende i et slikt metall som tinn. En temperatur under 13,2 grader Celsius er grensen for overgangen av metallmodifikasjonen av tinn til pulver, som er ledsaget av en endring i farge fra sølvhvit til grå og en reduksjon i stoffets tetthet. Tinn smelter ved 231,9 grader og koker ved 2270 grader Celsius. Den krystallinske tetragonale strukturen til hvitt tinn forklarer den karakteristiske knasingen til metallet når det bøyes og varmes opp ved bøyningspunktet ved å gni krystallene av stoffet mot hverandre. Grå tinn har en kubisk syngoni.
De kjemiske egenskapene til tinn har en dobbel essens, det går inn i både sure og basiske reaksjoner, og viser amfoterisme. Metallet interagerer med alkalier, samt syrer, som svovelsyre ogsalpetersyre, er aktiv når den reagerer med halogener.
Tinnlegeringer
Hvorfor brukes legeringene deres med en viss prosentandel av bestanddelene oftere i stedet for rene metaller? Faktum er at legeringen har egenskaper som et enkelt metall ikke har, eller disse egenskapene er mye sterkere (for eksempel elektrisk ledningsevne, korrosjonsmotstand, passivering eller aktivering av de fysiske og kjemiske egenskapene til metaller, om nødvendig, etc.). Tinn (bildet viser en prøve av rent metall) er en del av mange legeringer. Det kan brukes som tilsetningsstoff eller basisstoff.
I dag er et stort antall legeringer av et slikt metall som tinn kjent (prisen for dem varierer mye), la oss vurdere de mest populære og brukte (bruken av visse legeringer vil bli diskutert i den aktuelle delen). Generelt har stannum-legeringer følgende egenskaper: høy duktilitet, lavt smeltepunkt, lav hardhet og styrke.
Noen eksempler på legeringer
- En legering av tinn og bly med noen legerende tilsetningsstoffer (antimon, kobber, kadmium, sink, sølv, indium) er det såk alte tinn for lodding, prosentandelen av stannum i den skal være 49-51 eller 59 -61 prosent. Styrken på bindingen sikrer at tinnet danner en fast løsning med de sammenbundne metalloverflatene.
- Garth er en legering av tinn, bly ogantimon er grunnlaget for trykksverte (det er derfor det ikke anbefales å pakke mat inn i aviser for å unngå uønskede konsentrasjoner av disse metallene).
- Babbit - en legering av tinn, bly, kobber og antimon - er preget av lav friksjon, høy slitestyrke.
- Indium-tinnlegering er et lavtsmeltende materiale, som er preget av ildfasthet, korrosjonsbestandighet og betydelig styrke.
De viktigste naturlige forbindelsene
Tinn danner en rekke naturlige forbindelser - malmer. Metallet danner 24 mineralforbindelser, den viktigste for industrien er tinnoksid - kassiteritt, samt ramme - Cu2FeSnS4. Tinn er spredt i jordskorpen, og forbindelsene som dannes av det er av magnetisk opprinnelse. Industrien bruker også polyols alter og tinnsilikater.
Tinn og menneskekroppen
Det kjemiske elementet tinn er et mikroelement når det gjelder dets kvantitative innhold i menneskekroppen. Dens hovedakkumulering er i beinvevet, hvor det normale innholdet av metallet bidrar til dets rettidige utvikling og den generelle funksjonen til muskel- og skjelettsystemet. I tillegg til bein er tinn konsentrert i mage-tarmkanalen, lungene, nyrene og hjertet.
Det er viktig å merke seg at overdreven akkumulering av dette metallet kan føre til generell forgiftning av kroppen, og lengre eksponering kan til og med føre til uønskede genmutasjoner. Nylig er dette problemet ganske relevant, siden den økologiske tilstanden til miljøetMiljøet etterlater mye å være ønsket. Det er stor sannsynlighet for tinnrus blant innbyggere i megabyer og områder i nærheten av industrisoner. Oftest oppstår forgiftning gjennom akkumulering av tinns alter i lungene, for eksempel som tinnklorid og andre. Samtidig kan mangel på mikronæringsstoffer forårsake veksthemming, hørselstap og hårtap.
Application
Metal er kommersielt tilgjengelig fra mange smelteverk og selskaper. Den er produsert i form av ingots, stenger, ledninger, sylindre, anoder laget av et rent enkelt stoff som tinn. Prisen varierer fra 900 til 3000 rubler per kg.
Rent tinn brukes sjelden. Dens legeringer og forbindelser brukes hovedsakelig - s alter. Loddetinn brukes ved festedeler som ikke utsettes for høye temperaturer og sterke mekaniske belastninger, laget av kobberlegeringer, stål, kobber, men anbefales ikke for de laget av aluminium eller dets legeringer. Egenskapene og egenskapene til tinnlegeringer er beskrevet i det tilsvarende avsnittet.
Loddemidler brukes til lodding av mikrokretser, i denne situasjonen er legeringer basert på et metall som tinn også ideelle. Bildet viser prosessen med å påføre en tinn-bly-legering. Med den kan du utføre ganske delikat arbeid.
På grunn av tinns høye motstand mot korrosjon, brukes det til å lage tinnjern (blikk) - bokser for matvarer. I medisin, spesielt i odontologi, brukes tinn tilutføre tannfyllinger. Husrørledninger er dekket med tinn, lagrene er laget av legeringene. Bidraget til dette stoffet til elektroteknikk er også uvurderlig.
Vandige løsninger av tinns alter som fluorborater, sulfater og klorider brukes som elektrolytter. Tinnoksid er en glasur for keramikk. Ved å introdusere ulike tinnderivater i plast og syntetiske materialer, ser det ut til å være mulig å redusere brennbarheten og utslippet av skadelige gasser.
