KOSITER (II) OKSID: STRUKTURA, LASTNOSTI, NOMENKLATURA, UPORABE - KEMIJA - 2026

Kositrov oksid (II) je kristalna anorganska trdna snov, ki se tvori z oksidacijo kositra (Sn), s kisikom, kjer kositer pridobi valenco 2+. Njegova kemijska formula je SnO. Znani sta dve različni obliki te spojine: črna in rdeča. Pogosta in najbolj stabilna oblika pri sobni temperaturi je črna ali modro-črna modifikacija.

To obliko pripravimo s hidrolizo kositra (II) klorida (SnCl ₂ ) v vodni raztopini, ki ji dodamo amonijev hidroksid (NH ₄ OH), da dobimo oborino hidratiziranega oksida Sn (II), katere formula je SnO.xH ₂ O, kjer je x <1 (x manj kot 1).

Tetragonalna kristalna struktura modrikasto-črnega SnO. Atom Sn je v središču strukture, kisikovi atomi pa v vrhovih paralelepipeda. Izvirni PNG-ji uporabnika: Rocha, ki jih v Inkscape-u sledi uporabnik: Stannered Vir: Wikipedia Commons

Hidratiziran oksid je belo amorfno trdno snov, ki jo nato segrevamo v suspenziji pri 60-70 ° C več ur v prisotnosti NH ₄ OH, dokler ne dobimo čisto črno kristalni sno.

Rdeča oblika SnO je metastabilna. Pripravimo jo lahko z dodajanjem fosforne kisline (H ₃ PO ₄ ) - pri 22% fosforjevo kislino, H ₃ PO ₃ - in NH ₄ OH v SnCl ₂ raztopino . Dobljeno belo trdno snov segrevamo v isti raztopini pri 90-100 ° C približno 10 minut. Na ta način dobimo čisto rdeč kristalni SnO.

Kositer (II) oksid je izhodni material za proizvodnjo drugih kositrnih (II) spojin. Zaradi tega je ena izmed kositrnih spojin, ki ima pomemben komercialni pomen.

Kositer (II) oksid ima majhno strupenost, kot velja za večino anorganskih spojin kositra. To je posledica slabe absorpcije in hitrega izločanja iz tkiv živih bitij.

Ima eno najvišjih toleranc za kositrne spojine pri preskusih na podganah. Vendar pa je lahko škodljivo, če ga vdihavamo v večjih količinah.

Struktura

Modro-črni kositer (II) oksid

Ta modifikacija kristalizira s tetragonsko strukturo. Ima razporeditev slojev, v katerih je vsak atom Sn na vrhu kvadratne piramide, katere osnovo tvorijo 4 najbližja kisikova atoma.

Drugi raziskovalci trdijo, da je vsak atom Sn obkrožen s 5 atomi kisika, ki se nahajajo približno na vrhovih oktaedra, kjer predvidoma zaseda šesti toček par prostih ali neparnih elektronov. To je znano kot Φ-oktaedrska ureditev.

Kositer (II) oksid rdeč

Ta oblika kositra (II) oksida kristalizira z ortorombično strukturo.

Nomenklatura

- kositrov (II) oksid

- kositrov oksid

- kositrov monoksid

- Stanični oksid

Lastnosti

Fizično stanje

Kristalna trdna snov.

Molekularna teža

134,71 g / mol.

Tališče

1080 ºC. Razpade.

Gostota

6,45 g / cm ³

Topnost

Netopen v vroči ali hladni vodi. Netopen v metanolu, vendar se hitro raztopi v koncentriranih kislinah in alkalijah.

Druge lastnosti

Če se v zraku segreje na več kot 300 ° C, kositrov (II) oksid hitro oksidira v kositer (IV) oksid, pri čemer pride do žaritve.

Poročalo se je, da ima segrevanje kositrevega (II) oksida pod neoksidacijskimi pogoji različne rezultate, odvisno od stopnje čistosti začetnega oksida. Na splošno je nesorazmeren s kovinskim Sn in kositrovim (IV) oksidom, SnO ₂ , pri čemer se različne vmesne vrste sčasoma pretvorijo v SnO ₂ .

Kositer (II) oksid je amfoterni, saj se raztopi v kislinah, da dobimo ione Sn ²⁺ ali anionske komplekse, poleg tega pa se raztopi v alkalijah in tvori raztopine hidroksi-tinatovih ionov, Sn (OH) ₃ ^- , ki Imajo piramidalno strukturo.

Poleg tega je SnO reducent in hitro reagira z organskimi in mineralnimi kislinami.

V primerjavi z drugimi kositrnimi solmi ima majhno strupenost. Njen LD50 (smrtonosni odmerek 50% ali srednji letalni odmerek) pri podganah je več kot 10.000 mg / kg. To pomeni, da je v določenem preskusnem obdobju potrebnih več kot 10 gramov na kilogram, da se 50% vzorcev podgan ubije. Za primerjavo, staniran (II) fluorid ima pri podganah LD50 188 mg / kg.

Če pa ga vdihavamo dlje časa, se odlaga v pljučih, ker se ne absorbira in lahko povzroči stanozo (infiltracija prahu SnO v pljučne intersticije).

Prijave

Pri proizvodnji drugih kositrnih (II) spojin

Njegova hitra reakcija s kislinami je osnova njegove najpomembnejše uporabe, ki je vmesni element pri proizvodnji drugih kositrnih spojin.

Uporablja se za proizvodnjo naravnega (II) bromida (SnBr ₂ ), naravnega (II) cianida (Sn (CN) ₂ ) in naravnega (II) fluoroborat hidrata (Sn (BF ₄ ) ₂ ) med druge kositrne (II) spojine.

Kositer (II) fluoroborat se pripravi z raztapljanjem SnO v fluoroborovni kislini in se uporablja za prevleke iz kositra in kositra, zlasti pri nanašanju kositrnih svinčevih zlitin za spajkanje v elektronski industriji. Med drugim je to posledica visoke zmogljivosti pokritja.

Kositrov (II) oksid se uporablja tudi pri pripravi kositer (II) sulfat (SnSO ₄ ), z reagiranjem sno in žveplovo kislino, H ₂ SO ₄ .

Pridobljeni SnSO ₄ se uporablja v stroju za izdelavo tiskanih vezij, za končno obdelavo električnih kontaktov in za strojenje kuhinjskih pripomočkov.

Tiskano vezje. Avtor ni na voljo za branje avtorja. Abraham Del Pozo domneval (na podlagi trditev o avtorskih pravicah). Vir: Wikimedia Commons

Hidratne oblike sno, hidriran kositer (II) oksida SnO.xH ₂ O, obdelamo s klorovodikovo kislino, da dobimo kositrov (II) fluorid, SNF ₂ , ki je dodan zobni pasti kot sredstvo proti staranju sredstvom. votline.

V nakitu

Kositer (II) oksid se uporablja za pripravo kristalov zlatega kositra in bakra-kositra rubina. Zdi se, da je njegova funkcija v tej vlogi ta, da deluje kot reducent.

Dragulj z rubinom. Vir: Pixabay

Druge uporabe

Uporabljali so ga v fotonapetostnih napravah za proizvodnjo električne energije iz svetlobe, kot so sončne celice.

Fotovoltaična naprava. Georg Slickers Vir: Wikipedia Commons

Zadnje novosti

Razvrščeni nanodelci SnO so bili uporabljeni v elektrodah iz ogljikovih nanocevk za litij-žveplove baterije.

Nano vlakna SnO hidrata. Vir: Fionán Vir: Wikipedia Commons

Elektrode, pripravljene s SnO, kažejo visoko prevodnost in majhno spremembo volumna v ponavljajočih se ciklih napolnjenosti in praznjenja.

Poleg tega SnO omogoča hiter prenos iona / elektrona med oksidacijsko-redukcijskimi reakcijami, ki se pojavljajo v takih baterijskih sistemih.

Reference

1. Cotton, F. Albert in Wilkinson, Geoffrey. (1980). Napredna anorganska kemija. Četrta izdaja. John Wiley & Sons.
2. Ples, JC; Emeléus, HJ; Sir Ronald Nyholm in Trotman-Dickenson, AF (1973). Celovita anorganska kemija. Zvezek 2. Pergamon Press.
3. Ullmannova enciklopedija industrijske kemije. (1990). Peta izdaja. Zvezek A27. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Kirk-Othmer (1994). Enciklopedija kemijske tehnologije. Zvezek 24. Četrta izdaja. John Wiley & Sons.
5. Ostrahovič, Elena A. in Cherian, M. George. (2007). Kositer. V priročniku za toksikologijo kovin. Tretja izdaja. Pridobljeno od sciencedirect.com.
6. Kwestroo, W. in Vromans, PHGM (1967). Priprava treh sprememb čistega kositra (II) oksida. J. Inorg. Nucl. Chem., 1967, letnik 29, str. 2187–2190.
7. Fouad, SS in sod. (1992). Optične lastnosti tankih folij oksida. Češkoslovaški časopis za fiziko. Februar 1992, letnik 42, številka 2. Pridobljeno z springer.com.
8. A-Young Kim in sod. (2017). Narejeni nanodelci SnO v MWCNT kot funkcionalni gostiteljski material za katodo litij-žveplove baterije visoke hitrosti. Nano Research 2017, 10 (6). Pridobljeno z springer.com.
9. Nacionalna medicinska knjižnica. (2019). Stanični oksid. Pridobljeno: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov