ОЛОВО (II) ОКСИД: СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ, НОМЕНКЛАТУРА, ВИКОРИСТАННЯ - ХІМІЯ - 2025

Оксид олова (II) , являє собою кристалічний неорганічний твердий продукт, який утворюється в результаті окислення олова (Sn) киснем, де олово набуває валентність 2+. Його хімічна формула - SnO. Відомо дві різні форми цієї сполуки: чорна та червона. Найпоширенішою і найбільш стійкою формою при кімнатній температурі є чорна або синьо-чорна модифікація.

Цю форму готують гідролізом олова (II) хлориду (SnCl ₂ ) у водному розчині, до якого додають гідроксид амонію (NH ₄ OH) з отриманням осаду гідратного оксиду Sn (II), формула якого: SnO.xH ₂ O, де x <1 (x менше 1).

Тетрагональна кристалічна структура синювато-чорного SnO. Атом Sn знаходиться в центрі структури, а атоми кисню - у вершинах паралелепіпеда. Оригінальні PNG від користувача: Rocha, простежені в Inkscape користувачем: Stannered Джерело: Wikipedia Commons

Окис гідрата - це біле аморфне тверде речовина, яке потім нагрівають у суспензії при 60-70 ° С протягом декількох годин у присутності NH ₄ OH, до отримання чистого чорного кристалічного SnO.

Червона форма SnO метастабільна. Його можна приготувати додаванням фосфорної кислоти (H ₃ PO ₄ ) - 22% фосфорної кислоти, H ₃ PO ₃ - і потім NH ₄ OH до розчину SnCl ₂ . Отримане біле тверда речовина нагрівають у тому ж розчині при 90-100 ° С протягом приблизно 10 хвилин. Таким чином отримують чисто червоний кристалічний SnO.

Оксид олова (II) є вихідним матеріалом для отримання інших олов'яних (II) сполук. З цієї причини це одне із сполук олова, яке має вагоме комерційне значення.

Оксид олова (II) має низьку токсичність, як це стосується більшості неорганічних сполук олова. Це пов’язано з його поганим всмоктуванням і швидким виведенням з тканин живих істот.

Він має одну з найвищих допусків до сполук олова в тестах на щурах. Однак це може бути шкідливим при вдиханні у великих кількостях.

Будова

Синьо-чорний олово (II) оксид

Ця модифікація кристалізується з тетрагональною структурою. Він має розташування шарів, в яких кожен атом Sn розташований у верхній частині квадратної піраміди, основа якої утворена 4-ма найближчими атомами кисню.

Інші дослідники стверджують, що кожен атом Sn оточений 5 атомами кисню, які розташовані приблизно у вершинах октаедра, де шоста вершина, ймовірно, зайнята парою вільних або неспарених електронів. Це відомо як Φ-октаедричне розташування.

Олово (II) оксид червоний

Ця форма оксиду олова (II) кристалізується з орторомбічною структурою.

Номенклатура

- олов'яний (II) оксид

- оксид олова

- Окис олова

- Станистий оксид

Властивості

Фізичний стан

Кристалічне тверде речовина.

Молекулярна маса

134,71 г / моль.

Точка плавлення

1080 ºC. Він розкладається.

Щільність

6,45 г / см ³

Розчинність

Нерозчинний у гарячій чи холодній воді. Нерозчинний у метанолі, але швидко розчиняється у концентрованих кислотах та лугах.

Інші властивості

Якщо нагріти до більш ніж 300 ºC у присутності повітря, олов'яний (II) оксид швидко окислюється до оксиду олова (IV), виявляючи розпал.

Повідомлялося, що в неокислювальних умовах нагрівання оксиду олова (II) має різні результати залежно від ступеня чистоти вихідного оксиду. Як правило, це непропорційно металевий оксид Sn та олова (IV), SnO ₂ , при цьому різні проміжні види з часом перетворюються на SnO ₂ .

Оксид олова (II) амфотерний, оскільки він розчиняється в кислотах з утворенням іонів Sn ²⁺ або аніонних комплексів, а також він розчиняється в лугах з утворенням розчинів іонів гідрокси-тинату, Sn (OH) ₃ ^- , які Вони мають пірамідальну структуру.

Крім того, SnO є відновлювачем і швидко реагує з органічними та мінеральними кислотами.

Він має низьку токсичність у порівнянні з іншими солями олова. Його ЛД50 (летальна доза 50% або середня летальна доза) у щурів становить понад 10 000 мг / кг. Це означає, що для знищення 50% особин щурів за заданий період випробувань потрібно більше 10 грам на кілограм. Для порівняння, флуорид жиру (II) має у щурів LD50 188 мг / кг.

Однак при вдиханні тривалий час він осідає в легенях, оскільки не всмоктується і може спричинити застій (інфільтрація пилу SnO в легеневі проміжки).

Програми

При виробництві інших олов'яних (II) сполук

Його швидка реакція з кислотами є основою його найважливішого використання, яке є проміжним при виробництві інших олов'яних сполук.

Його використовують у виробництві бромистого (II) броміду (SnBr ₂ ), ціанідного (II) ціанідного (Sn (CN) ₂ ) та гідратного (II) фторборатного гідрату (Sn (BF ₄ ) ₂ ) серед інші олов'яні (II) сполуки.

Олов'яний (II) фторборат готують шляхом розчинення SnO у фтороводородовій кислоті і застосовують для олов'яних та олово-свинцевих покриттів, особливо при осаді олово-свинцевих сплавів для пайки в електронній промисловості. Це пов'язано, серед іншого, з високою потужністю покриття.

Оксид олова (II) також використовується при приготуванні олов'яного (II) сульфату (SnSO ₄ ), шляхом реакції SnO та сірчаної кислоти, H ₂ SO ₄ .

Отриманий SnSO ₄ використовується в процесі лущення для виготовлення друкованих плат, для обробки електричних контактів та для лущення кухонного начиння.

Друкована схема. Не надано машиночитаного автора. Авраам Дель Позо припустив (на основі претензій щодо авторських прав). Джерело: Wikimedia Commons

Гідратовану форму SnO, гідратного оксиду олова (II) оксиду SnO.xH ₂ O, обробляють фтороводородною кислотою для отримання каламутного фториду (II), SnF ₂ , який додають до зубної пасти як антивіковий засіб. порожнини.

У ювелірних виробах

Окис олова (II) використовується при приготуванні золотисто-оловових та мідно-оловових рубінових кристалів. Його функція в цій програмі, як видається, полягає у тому, щоб діяти як відновник.

Коштовність з рубіном. Джерело: Pixabay

Інші види використання

Його застосовували у фотоелектричних пристроях для виробництва електроенергії зі світла, наприклад, сонячних батарей.

Фотоелектричний пристрій. Георг Слайкерс Джерело: Вікіпедія

Останні нововведення

Впорядковані наночастинки SnO використовувались у вуглецевих нанотрубних електродах для літій-сірчаних акумуляторів.

Нановолоконні волокна SnO. Джерело Fionán: Вікіпедія

Електроди, підготовлені за допомогою SnO, демонструють високу електропровідність і невелику зміну об'єму в циклах повторюваних зарядів і розрядів.

Крім того, SnO полегшує швидкий перенос іонів / електронів під час реакцій відновлення окислення, що виникають у таких акумуляторних системах.

Список літератури

1. Коттон, Ф. Альберт і Вілкінсон, Джеффрі. (1980). Розширена неорганічна хімія. Четверте видання. Джон Вілі та сини.
2. Танець, JC; Emeléus, HJ; Сер Рональд Ніхолм і Тротман-Діккенсон, AF (1973). Комплексна неорганічна хімія. Том 2. Пергамський прес.
3. Енциклопедія промислової хімії Уллмана. (1990). П'яте видання. Том A27. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Кірк-Отмер (1994). Енциклопедія хімічної технології. Том 24. Четверте видання. Джон Вілі та сини.
5. Острахович, Олена А. та Черіан, М. Дж. (2007). Олово. У посібнику з токсикології металів. Третє видання. Відновлено з sciencedirect.com.
6. Kwestroo, W. and Vromans, PHGM (1967). Приготування трьох модифікацій чистого оксиду олова (II). Дж. Інорга. Nucl. Хім., 1967, т. 29, с. 2187-2190.
7. Фуад, СС та ін. (1992). Оптичні властивості тонких плівок одноокисного оксиду. Чехословацький журнал фізики. Лютий 1992 р., Том 42, випуск 2. Відновлено з springer.com.
8. А-Янг Кім та ін. (2017). Впорядковані наночастинки SnO в MWCNT як функціональний матеріал-хост для високошвидкісного літій-сірчаного катодного акумулятора. Nano Research 2017, 10 (6). Відновлено з springer.com.
9. Національна бібліотека медицини. (2019). Оксид оксиду. Відновлено з: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov