Keemiline element tina. Tina omadused ja kasutusalad. Tina: omadused, huvitavad faktid, rakendus Tina perioodilisustabelis on nummerdatud

Vaata ka: Keemiliste elementide loetelu aatomnumbri järgi ja keemiliste elementide tähestikuline loetelu Sisu 1 Hetkel kasutatavad sümbolid ... Wikipedia

Vaata ka: Keemiliste elementide loend sümbolite järgi ja Keemiliste elementide tähestikuline loend See on keemiliste elementide loend, mis on järjestatud aatomarvu suurenemise järjekorras. Tabelis on näidatud elemendi, sümboli, rühma ja perioodi nimi... ... Vikipeedias

- (ISO 4217) Valuutade ja fondide esituskoodid (inglise keel) Codes pour la représentation des monnaies et type de fonds (prantsuse) ... Wikipedia

Aine lihtsaim vorm, mida saab keemiliste meetoditega tuvastada. Need on lihtsate ja keerukate ainete komponendid, mis esindavad sama tuumalaenguga aatomite kogumit. Aatomituuma laengu määrab prootonite arv... Collieri entsüklopeedia

Sisu 1 Paleoliitikum 2 10. aastatuhat eKr. e. 3 9. aastatuhandel eKr uh... Vikipeedia

Sisu 1 Paleoliitikum 2 10. aastatuhat eKr. e. 3 9. aastatuhandel eKr uh... Vikipeedia

Sellel terminil on ka teisi tähendusi, vt vene keel (tähendused). Venelased... Vikipeedia

Terminoloogia 1: : dw Nädalapäeva number. “1” vastab esmaspäevale. Mõiste määratlused erinevatest dokumentidest: dw DUT Moskva ja UTC aja erinevus, väljendatuna täisarvuna tundide arvuna Mõiste määratlused alates ... ... Normatiivse ja tehnilise dokumentatsiooni terminite sõnastik-teatmik

Kerge värviline metall, lihtne anorgaaniline aine. Perioodilises tabelis on see Sn, stannum. Ladina keelest tõlgituna tähendab see "vastupidav, vastupidav". Algselt kasutati seda sõna plii ja hõbeda sulami tähistamiseks ning alles palju hiljem hakati sel viisil nimetama puhast tina. Sõnal "tina" on slaavi juured ja see tähendab "valget".

Metall on mikroelement ja mitte kõige levinum maa peal. Looduses esineb seda erinevate mineraalide kujul. Tööstusliku kaevandamise jaoks kõige olulisemad: kassiteriit - tinakivi ja stanniin - tinapüriit. Tina ekstraheeritakse maakidest, mis tavaliselt ei sisalda seda ainet rohkem kui 0,1 protsenti.

Tina omadused

Kerge, pehme, plastiline hõbevalge värvusega metall. Sellel on kolm struktuurset modifikatsiooni, α-tina (hall tina) olekust läheb üle β-tinaks (valge tina) temperatuuril +13,2 °C ja γ-tina olekusse +161 °C juures. Modifikatsioonid erinevad oma omaduste poolest suuresti. α-tina on hall pulber, mis on klassifitseeritud pooljuhtideks, β-tina (tavaline tina toatemperatuuril) on hõbedane tempermalmist ja γ-tina on valge habras metall.

Keemilistes reaktsioonides avaldab tina polümorfismi, st happelisi ja aluselisi omadusi. Reaktiiv on õhu ja vee suhtes üsna inertne, kuna see kattub kiiresti vastupidava oksiidkilega, mis kaitseb seda korrosiooni eest.

Tina reageerib kergesti mittemetallidega, kuid raskelt reageerib kontsentreeritud väävel- ja vesinikkloriidhappega; ei interakteeru nende hapetega lahjendatud olekus. See reageerib kontsentreeritud ja lahjendatud lämmastikhappega, kuid erineval viisil. Ühel juhul saadakse tinahape, teisel juhul tinanitraat. See reageerib leelistega ainult kuumutamisel. Hapnikuga moodustab see kaks oksiidi, mille oksüdatsiooniaste on 2 ja 4. See on terve tinaorgaaniliste ühendite klassi alus.

Mõju inimkehale

Tina peetakse inimesele ohutuks, see on meie kehas olemas ja iga päev saame seda minimaalsetes kogustes toidust. Selle rolli organismi talitluses pole veel uuritud.

Tinaaur ja selle aerosooliosakesed on ohtlikud, kuna pikaajalisel ja regulaarsel sissehingamisel võib see põhjustada kopsuhaigusi; Orgaanilised tinaühendid on samuti mürgised, mistõttu tuleb sellega ja selle ühenditega töötamisel kanda kaitsevahendeid.

Tinaühend nagu tinavesinik SnH 4 võib põhjustada tugevat mürgistust, kui süüakse väga vanu konserve, milles orgaanilised happed on reageerinud purgi seintel oleva tinakihiga (tina, millest konserve valmistatakse, on õhuke rauast leht, mõlemalt poolt tinaga kaetud). Tina vesinikumürgitus võib lõppeda isegi surmaga. Sümptomiteks on krambid ja tasakaalu kadumise tunne.

Kui õhutemperatuur langeb alla 0 °C, muutub valge tina halli tina modifikatsiooniks. Sel juhul suureneb aine maht ligi veerandi võrra, tinatoode praguneb ja muutub halliks pulbriks. Seda nähtust hakati nimetama "tinakatkuks".

Mõned ajaloolased usuvad, et "tinakatk" oli üks Napoleoni armee lüüasaamise põhjuseid Venemaal, kuna see muutis Prantsuse sõdurite riiete nööbid ja vööpandlad pulbriks ning avaldas seeläbi armeele demoraliseerivat mõju.

Kuid siin on tõeline ajalooline tõsiasi: inglise polaaruurija Robert Scotti ekspeditsioon lõunapoolusele lõppes traagiliselt, osaliselt seetõttu, et kogu nende kütus voolas tinaga suletud mahutitest välja, nad kaotasid oma mootorsaanid ja neil polnud piisavalt jõudu. kõndima.

Rakendus

Suurem osa sulatatud tinast kasutatakse metallurgias erinevate sulamite tootmine. Neid sulameid kasutatakse laagrite, pakendamisfooliumi, pleki, pronksi, joodiste, juhtmete ja tüpograafiliste fontide tootmiseks.
- Fooliumi (staniooli) kujul olev tina on nõutud kondensaatorite, lauanõude, kunstiesemete ja orelitorude tootmisel.
- Kasutatakse struktuursete titaanisulamite legeerimiseks; rauast ja muudest metallidest valmistatud toodetele korrosioonivastaste katete pealekandmiseks (tinatamine).
- Tsirkooniumisulamil on kõrge tulekindlus ja korrosioonikindlus.
- Tina(II)oksiid – kasutatakse abrasiivina optiliste klaaside töötlemisel.
- Osa patareide valmistamiseks kasutatavatest materjalidest.
- Kuldvärvide ja villavärvide tootmisel.
- Tina kunstlikke radioisotoope kasutatakse γ-kiirguse allikana spektroskoopilistes uurimismeetodites bioloogias, keemias ja materjaliteaduses.
- Tinadikloriidi (tinasoola) kasutatakse analüütilises keemias, tekstiilitööstuses värvimiseks, keemiatööstuses orgaaniliseks sünteesiks ja polümeeride tootmiseks, õli rafineerimisel - õlide värvitustamiseks, klaasitööstuses - klaasi töötlemiseks.
- Tinaboorfluoriidi kasutatakse tina, pronksi ja muude tööstusele vajalike sulamite tootmiseks; tinatamiseks; lamineerimine.

TIN (lat. Stannum), Sn, keemiline element aatomnumbriga 50, aatommass 118,710. Sõnade "stannum" ja "tina" päritolu kohta on erinevaid oletusi. Ladinakeelne "stannum", mis on mõnikord tuletatud saksi "sta" - tugev, kõva, algselt tähendas hõbeda ja plii sulamit. "Tina" oli paljudes slaavi keeltes plii nimetus. Võib-olla seostub venekeelne nimi sõnadega "ol", "tina" - õlu, mesi, mesi: nende hoidmiseks kasutati plekknõusid. Ingliskeelses kirjanduses kasutatakse tina nimetamiseks sõna tina. Tina Sn keemiline sümbol on "stannum".

Looduslik tina koosneb üheksast stabiilsest nukliidist massinumbritega 112 (segus 0,96 massiprotsenti), 114 (0,66%), 115 (0,35%), 116 (14,30%), 117 (7,61%), 118 ( 24,03%, 119 (8,58%), 120 (32,85%), 122 (4,72%) ja üks nõrgalt radioaktiivne tina-124 (5,94%). 124Sn on b-emitter, selle poolestusaeg on väga pikk ja ulatub T1/2 = 1016-1017 aastani. Tina asub D.I. Mendelejevi perioodilise elementide süsteemi IV rühmas viiendal perioodil. Välise elektroonilise kihi konfiguratsioon on 5s25p2. Tina ühendites on oksüdatsiooniaste +2 ja +4 (vastavalt II ja IV valents).

Neutraalse tinaaatomi metalliraadius on 0,158 nm, Sn2+ iooni raadiused 0,118 nm ja Sn4+ ioonil 0,069 nm (koordinatsiooniarv 6). Neutraalse tinaaatomi järjestikused ionisatsioonienergiad on 7,344 eV, 14,632, 30,502, 40,73 ja 721,3 eV. Paulingi skaala järgi on tina elektronegatiivsus 1,96 ehk tina on tavapärasel metallide ja mittemetallide piiril.

Keemia teave

Radiokeemia

Radiokeemia - uurib radioaktiivsete ainete keemiat, nende füüsikalise ja keemilise käitumise seaduspärasusi, tuumatransformatsioonide keemiat ning nendega kaasnevaid füüsikalisi ja keemilisi protsesse. Radiokeemial on järgmised omadused: töötage...

Stark, Johannes

Saksa füüsik Johannes Stark sündis Schickenhofis (Baieri) maaomaniku perekonnas. Ta õppis Bayreuthi ja Regensburgi keskkoolides ning 1894. aastal astus Müncheni ülikooli, kus kaitses 1897. aastal doktorikraadi...

Th - toorium

TOORIUM (lat. Toorium), Th, perioodilisuse tabeli III rühma keemiline element, aatomnumber 90, aatommass 232,0381, kuulub aktiniidide hulka. Omadused: radioaktiivne, stabiilseim isotoop on 232Th (poolväärtusaeg 1,389&m...

Broom.

1s 2 2s 2 2lk 6 3s 2 3lk 6 3d 10 4s 2 4lk 5 .

Valentselektronid on näidatud paksus kirjas. Kuulub p-elementide perekonda. Kuna suurim peakvantide arv on 4 ja elektronide arv välisel energiatasemel on 7, asub broom perioodilise tabeli 4. perioodis, VIIA rühmas. Valentselektronide energiadiagramm näeb välja järgmine:

Germaanium.

1s 2 2s 2 2lk 6 3s 2 3lk 6 3d 10 4s 2 4lk 2 .

Valentselektronid on näidatud paksus kirjas. Kuulub p-elementide perekonda. Kuna suurim peakvantide arv on 4 ja elektronide arv välisel energiatasemel on 4, siis paikneb germaanium perioodilise tabeli 4. perioodis, IVA rühmas. Valentselektronide energiadiagramm näeb välja järgmine:

Koobalt.

1s 2 2s 2 2lk 6 3s 2 3lk 6 3d 7 4s 2 .

Valentselektronid on näidatud paksus kirjas. Kuulub d-elementide perekonda. Koobalt asub perioodilise tabeli 4. perioodi VIIB rühmas. Valentselektronide energiadiagramm näeb välja järgmine:

Vask.

1s 2 2s 2 2lk 6 3s 2 3lk 6 3d 10 4s 1 .

Valentselektronid on näidatud paksus kirjas. Kuulub d-elementide perekonda. Kuna suurim peakvantide arv on 4 ja elektronide arv välisel energiatasemel on 1, siis asub vask perioodilise tabeli 4. perioodis, I rühmas. Valentselektronide energiadiagramm näeb välja selline.

Iga perioodilisuse tabeli keemiline element ning sellest moodustuvad lihtsad ja keerulised ained on ainulaadsed. Neil on ainulaadsed omadused ja paljud annavad vaieldamatult olulise panuse inimellu ja eksistentsi üldiselt. Keemiline element tina pole erand.

Inimeste tutvus selle metalliga ulatub iidsetesse aegadesse. Sellel keemilisel elemendil oli inimtsivilisatsiooni arengus määrav roll, tina omadusi kasutatakse laialdaselt tänapäevani.

Tina ajaloos

Esimesed mainimised selle metalli kohta, millel, nagu inimesed varem arvasid, on isegi maagilisi omadusi, võib leida piiblitekstidest. Tina mängis pronksiajal elu parandamisel otsustavat rolli. Sel ajal oli inimesel kõige vastupidavam metallisulam pronks, mida saab vasele keemilise elemendi tina lisamisega. Sellest materjalist valmistati mitu sajandit kõike alates tööriistadest ja lõpetades ehetega.

Pärast raua omaduste avastamist ei lõpetatud tinasulami kasutamist, loomulikult ei kasutata seda samas mahus, kuid pronksi, nagu ka paljusid selle sulameid, kasutavad inimesed tänapäeval tööstuses aktiivselt. , tehnoloogia ja meditsiin, koos selle metalli sooladega, näiteks tinakloriidiga, mis saadakse tina reageerimisel klooriga, see vedelik keeb 112 kraadi Celsiuse järgi, lahustub hästi vees, moodustab kristalseid hüdraate ja suitseb õhus.

Elemendi asukoht perioodilisuse tabelis

Keemilise elemendi tina (ladina nimi stannum - "stannum", kirjutatud sümboliga Sn) paigutas Dmitri Ivanovitš Mendelejev õigustatult viiendal perioodil numbrile viiskümmend. Sellel on mitmeid isotoope, levinuim isotoop 120. See metall kuulub ka kuuenda rühma põhialarühma koos süsiniku, räni, germaaniumi ja fleroviumiga. Selle asukoht ennustab amfoteerseid omadusi, tina iseloomustavad võrdselt nii happelised kui aluselised omadused, mida kirjeldatakse üksikasjalikumalt allpool.

Perioodilisustabelis on näidatud ka tina aatommass, mis on 118,69. Elektrooniline konfiguratsioon on 5s 2 5p 2, mis komplekssete ainete koostises võimaldab metallil avaldada oksüdatsiooniastet +2 ja +4, andes ära kaks elektroni ainult p-alatasemelt või neli s- ja p-st täielikult. kogu välimise tasandi tühjendamine.

Elemendi elektroonilised omadused

Aatomnumbri järgi sisaldab tinaaatomi perituumaruum tervelt viiskümmend elektroni, need paiknevad viiel tasandil, mis omakorda jagunevad mitmeks alamtasandiks. Esimesel kahel on ainult s- ja p-alatasandid ning kolmandast alates toimub kolmekordne jagunemine s-, p-, d-.

Mõelgem välisele, kuna selle struktuur ja elektronidega täitmine määravad aatomi keemilise aktiivsuse. Ergastamata olekus on elemendi valents kaks, ergastuse korral läheb üks elektron üle s-alamtasemelt vabale positsioonile p-alatasandil (see võib sisaldada maksimaalselt kolme paaristamata elektroni). Sel juhul on tina valents ja oksüdatsiooniaste 4, kuna paarunud elektrone pole, mis tähendab, et keemilise interaktsiooni ajal ei hoia neid miski alamtasanditel.

Lihtaine metall ja selle omadused

Tina on hõbedane metall, mis kuulub sulavate metallide rühma. Metall on pehme ja suhteliselt kergesti deformeeruv. Sellisele metallile nagu tina on omane mitmeid omadusi. Temperatuur alla 13,2 on tina metallmodifikatsiooni pulbriks muutumise piir, millega kaasneb värvuse muutumine hõbevalgest halliks ja aine tiheduse vähenemine. Tina sulab 231,9 kraadi juures ja keeb 2270 kraadi juures. Valge tina kristalliline tetragonaalne struktuur seletab metalli iseloomulikku krõmpsumist, kui seda aine kristallide üksteise vastu hõõrdumisel painutatakse ja kuumutatakse paindekohas. Hall tina on kuupsüsteemiga.

Tina keemilised omadused on kahesugused; see osaleb nii happelistes kui ka aluselistes reaktsioonides, avaldades amfoteerseid omadusi. Metall reageerib leelistega, aga ka hapetega, nagu väävel- ja lämmastikhape, ning on aktiivne halogeenidega reageerimisel.

Tina sulamid

Miks kasutatakse puhaste metallide asemel sagedamini sulameid, mille koostisosade protsent on teatud? Fakt on see, et sulamil on omadused, mida üksikul metallil ei ole või on need omadused palju tugevamad (näiteks elektrijuhtivus, korrosioonikindlus, vajadusel metallide füüsikaliste ja keemiliste omaduste passiveerimine või aktiveerimine jne). Tina (fotol on puhta metalli näidis) on osa paljudest sulamitest. Seda saab kasutada lisa- või põhiainena.

Tänapäeval on teada suur hulk sellise metalli nagu tina sulameid (nende hind varieerub suuresti), vaatleme kõige populaarsemaid ja kasutatavamaid (teatud sulamite kasutamist käsitletakse vastavas jaotises). Üldiselt on tinasulamitel järgmised omadused: kõrge plastilisus, madal kõvadus ja tugevus.

Mõned näited sulamitest

Olulisemad looduslikud ühendid

Tina moodustab mitmeid looduslikke ühendeid – maake. Metallist moodustub 24 mineraalset ühendit, millest tööstuse jaoks olulisemad on tinaoksiid - kassiteriit, samuti staniin - Cu 2 FeSnS 4. Tina on maapõues hajutatud ja sellest tekkivad ühendid on magnetilist päritolu. Tööstuses kasutatakse ka polütinahapete ja tinasilikaatide sooli.

Tina ja inimkeha

Keemiline element tina on inimkehas oma kvantitatiivse sisalduse poolest mikroelement. Selle peamine kogunemine toimub luukoes, kus normaalne metallisisaldus aitab kaasa selle õigeaegsele arengule ja lihas-skeleti süsteemi üldisele toimimisele. Lisaks luudele on tina koondunud seedetrakti, kopsudesse, neerudesse ja südamesse.

Oluline on märkida, et selle metalli liigne kuhjumine võib põhjustada keha üldist mürgistust ja pikemaajaline kokkupuude võib põhjustada isegi ebasoodsaid geenimutatsioone. Viimasel ajal on see probleem muutunud üsna aktuaalseks, kuna keskkonna ökoloogiline seisund jätab palju soovida. Suurlinnade ja tööstustsoonide läheduses asuvate piirkondade elanike seas on tinajoobe tõenäosus suur. Kõige sagedamini tekib mürgistus tinasoolade, näiteks tinakloriidi ja teiste akumuleerumise kaudu kopsudesse. Samas võib mikroelemendi puudus põhjustada kasvupeetust, kuulmislangust ja juuste väljalangemist.

Rakendus

Metall on müügil paljudes metallurgiatehastes ja ettevõtetes. Saadaval valuplokkide, varraste, traadi, silindrite ja puhtast lihtsast ainest, näiteks tinast, valmistatud anoodidena. Hind jääb vahemikku 900 kuni 3000 rubla kilogrammi kohta.

Tina puhtal kujul kasutatakse harva. Peamiselt kasutatakse selle sulameid ja ühendeid – sooli. Tina jootmiseks kasutatakse vasesulamitest, terasest, vasest valmistatud kinnitusdetailide puhul, mis ei puutu kokku kõrgete temperatuuride ja tugevate mehaaniliste koormustega, kuid ei ole soovitatav kasutada alumiiniumist või selle sulamitest. Tinasulamite omadusi ja omadusi kirjeldatakse vastavas jaotises.

Mikroskeemide jootmiseks kasutatakse jooteid, sellises olukorras sobivad ideaalselt ka metallil, näiteks tina, põhinevad sulamid. Fotol on kujutatud tina-plii sulami kasutamise protsess. Seda saab kasutada üsna delikaatsete tööde tegemiseks.

Tina kõrge korrosioonikindluse tõttu kasutatakse seda tinaraua (plekk) - toiduainete plekkpurkide valmistamiseks. Meditsiinis, eriti hambaravis, kasutatakse tina hammaste täitmiseks. Maja torustikud on kaetud tinaga ja laagrid on valmistatud selle sulamitest. Hindamatu on ka selle aine panus elektrotehnikasse.

Elektrolüütidena kasutatakse tinasoolade, nagu fluoroboraadid, sulfaadid ja kloriidid, vesilahuseid. Tinaoksiid on keraamika glasuur. Erinevate tinaderivaatide plast- ja sünteetilistesse materjalidesse viimisega näib olevat võimalik vähendada nende süttivust ja kahjulike aurude eraldumist.