Dioxid de staniu
| Dioxid de staniu | |
|---|---|
 | |
 | |
| Numele IUPAC | |
| dioxid de staniu, oxid de staniu (IV) | |
| Caracteristici generale | |
| Formula moleculară sau brută | SnO 2 |
| Masa moleculară ( u ) | 150,71 |
| Aspect | pulbere albă [1] |
| numar CAS | |
| Numărul EINECS | 242-159-0 |
| PubChem | 29011 |
| ZÂMBETE | O=[Sn]=O |
| Proprietăți fizico-chimice | |
| Densitate (g / cm 3 , în cs ) | 6,95 [1] |
| Indicele de refracție | 2.006 [2] |
| Solubilitate în apă | practic insolubil [1] |
| Temperatură de topire | 1 630 ° C (1 903 K) [1] |
| Proprietăți termochimice | |
| Δ f H 0 (kJ mol −1 ) | -577,8 [2] |
| Δ f G 0 (kJ mol −1 ) | -516,2 [2] |
| S 0 m (J K −1 mol −1 ) | 49,0 [2] |
| C 0 p, m (J K −1 mol −1 ) | 52,8 [2] |
| Informații de siguranță | |
Dioxid de staniu sau oxid de staniu (IV), de asemenea , cunoscut în trecut ca oxid de staniu, (denumit , de asemenea , anhidrida stanică din nomenclatura tradițională) este compus anorganic cu formula SnO2. În acest oxid staniu se află în starea de oxidare +4. În condiții normale , compusul apare ca o pulbere albă, practic insolubilă în apă. În natură este prezent ca casiterită , mineralul care este principala sursă industrială de staniu.
Sinteză
Dioxidul de staniu pur se obține prin sinteză directă, prin arderea de staniu topit sau pudrat în aer: [3]
- Sn + O 2 → SnO 2
Poate fi obținut și din soluții de SnCl 4 prin tratament cu amoniac: [2]
- SnCl 4 + 4 NH 3 + 2 H 2 O → SnO 2 + 4 NH 4 Cl
Structura
Dioxidul de staniu cristalizează cu structura asemănătoare rutilei , în sistemul tetragonal , grupul spațial P4 / mnm, cu constante de rețea a = 473,7 pm și c = 318.5 pm . [4] În această structură, fiecare atom de staniu are o coordonare octaedrică, în timp ce fiecare atom de oxigen are o coordonare plană trigonală. [5]
Reactivitate
Dioxidul de staniu este practic insolubil în apă și acizi și baze diluate, dar prezintă un comportament amfoteric prin dizolvarea în acizi și baze concentrate. Cu hidrați concentrați, se formează halocomplexe: [6] [7]
- SnO 2 + 6 HCI → [SnCl 6 ] 2– + 2 H 3 O +
În alcalii concentrați, se formează stanați: [5] [7]
- SnO 2 + 2 OH - + 2 H 2 O → [Sn (OH) 6 ] 2–
În soluțiile mai puțin alcaline, specia predominantă este SnO 3 2– . [6]
Utilizări
Glazuri pentru ceramică
Dioxidul de staniu stă la baza diferitelor culori și glazuri utilizate în ceramică . SnO 2 pur îi conferă o culoare albă lăptos, dar structura sa asemănătoare rutilului favorizează absorbția ionilor colorați. Prin amestecarea SnO 2 cu alți oxizi metalici, se obțin pigmenți foarte stabili cu o gamă largă de culori, de la galben (SnO 2 / V 2 O 5 ) la gri-albastru (SnO 2 / Sb 2 O 5 ) la roz (SnO 2 ) / Cr 2 O 3 ). [3] [5] [8]
Producția de sticlă de plumb
Pentru producerea sticlei de plumb, se folosesc electrozi SnO 2 , deoarece rezistă la coroziune în sticla topită și mențin o bună conductivitate electrică la temperaturi ridicate. [3]
Depunerea pe sticlă
Începând cu SnCl 4 , straturile subțiri de SnO 2 pot fi depuse pe sticlă prin depunere chimică de vapori . Un strat cu o grosime mai mică de 0,1 µm este transparent și aplicat pe un recipient din sticlă îl face mai robust și mai rezistent la abraziune. Straturile mai groase dopate cu fluor sau ionii de antimoni conduc electricitatea și pot fi utilizate în electrozi și dispozitive electroluminescente . Aceste straturi sunt, de asemenea, utilizate în construirea ferestrelor izolatoare, deoarece sunt transparente la radiațiile vizibile, dar reflectă radiațiile infraroșii. [5] [8]
Lustruire
Dioxidul de staniu este utilizat ca pulbere de lustruit pentru sticlă, metale și pietre decorative. [2]
Cataliză heterogenă
Oxizii amestecați de staniu / vanadiu și staniu / antimoniu sunt folosiți ca catalizatori eterogeni în reacțiile de oxidare organică, cum ar fi sinteza acizilor organici din compuși aromatici și sinteza acrilonitrilului din propilenă . [5] [8]
Senzori de gaz
Dioxidul de staniu este utilizat pe scară largă pentru a detecta gaze toxice precum CO și gaze combustibile precum hidrocarburi și vapori de solvent. Senzorii de acest tip sunt utilizați în sistemele de parcare și ventilație subterane. Funcționarea SnO 2 ca senzor se bazează pe proprietățile sale semiconductoare , deoarece conductivitatea sa electrică crește în prezența acestor gaze. Caracteristicile senzorului pot fi modificate prin doparea SnO 2 cu alte metale. [7]
Informații privind toxicitatea / siguranța
Dioxidul de staniu nu este considerat periculos conform reglementării CLP . [1]
Notă
Bibliografie
- ( DE ) WH Baur, Über die Verfeinerung der Kristallstrukturbestimmung einiger Vertreter des Rutiltyps: TiO 2 , SnO 2 , GeO 2 und MgF 2 , în Acta Cryst. , vol. 9, nr. 6, 1956, pp. 515–520, DOI : 10.1107 / S0365110X56001388 .
- GESTIS, oxid de staniu (IV) , pe gestis-en.itrust.de , 2018. Adus pe 20 septembrie 2018 . Pagina cu dioxid de staniu din baza de date GESTIS.
- ( EN ) GG Graf, Tin, Alloys and Tin Compounds , în Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry , Wiley-VCH, 2002, DOI : 10.1002 / 14356007.a27_049 .
- (EN) NN Greenwood și A. Earnshaw, Chimia elementelor, ediția a II-a, Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4 .
- (DE) AF Holleman și N. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, Berlin, Walter de Gruyter, 2007 ISBN 978-3-11-017770-1 .
- ( EN ) CE Housecroft și AG Sharpe, Chimie anorganică , ediția a III-a, Harlow (Anglia), Pearson Education Limited, 2008, ISBN 978-0-13-175553-6 .
- ( EN ) P. Patnaik, Manual de produse chimice anorganice , New York, McGraw-Hill, 2003, ISBN 0-07-049439-8 .
- ( EN ) JL Wardell, Tin: Chimie anorganică , în Enciclopedia chimiei anorganice , ediția a II-a, John Wiley & Sons, 2006, DOI : 10.1002 / 0470862106.ia244 , ISBN 9780470862100 .
