Помогите составить формулы соединений серы, фосфора, кремния, цинка и олова с кислородом и хлором! — Знания.org

Смотреть что такое «оксид олова(ii)» в других словарях:

Оксид олова(IV) — Оксид олова(IV) … Википедия

Оксид-сульфат титана — Общие Систематическое наименование Оксид сульфат титана Традиционные названия Основной сернокислый титан; оксосульфат титана; сульфат титанила Химическая формула TiOSO4 Физические свойства … Википедия

Оксид церия(III) — У этого термина существуют и другие значения, см. Оксид церия. Оксид церия(III) … Википедия

олова(IV) оксид — alavo(IV) oksidas statusas T sritis chemija formulė SnO₂ atitikmenys: angl. stannic anhydride; tin dioxide; tin(IV) oxide rus. олова двуокись; олова диоксид; олова(IV) оксид ryšiai: sinonimas – alavo dioksidas … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

олова(II) оксид — alavo(II) oksidas statusas T sritis chemija formulė SnO atitikmenys: angl. stannous oxide; tin monoxide; tin protoxide; tin(II) oxide rus. олова закись; олова(II) оксид … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

олова двуокись — alavo(IV) oksidas statusas T sritis chemija formulė SnO₂ atitikmenys: angl. stannic anhydride; tin dioxide; tin(IV) oxide rus. олова двуокись; олова диоксид; олова(IV) оксид ryšiai: sinonimas – alavo dioksidas … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

олова диоксид — alavo(IV) oksidas statusas T sritis chemija formulė SnO₂ atitikmenys: angl. stannic anhydride; tin dioxide; tin(IV) oxide rus. олова двуокись; олова диоксид; олова(IV) оксид ryšiai: sinonimas – alavo dioksidas … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

олова закись — alavo(II) oksidas statusas T sritis chemija formulė SnO atitikmenys: angl. stannous oxide; tin monoxide; tin protoxide; tin(II) oxide rus. олова закись; олова(II) оксид … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Фторид олова(II) — У этого термина существуют и другие значения, см. Фторид олова. Фторид олова(II) … Википедия

Хлорид олова(II) — У этого термина существуют и другие значения, см. Хлорид олова. Хлорид олова(II) (SnCl2) белый порошок. Плавится и кипит без разложения. При стоянии на воздухе постепенно гидролизуется влагой и окисляется O2. Хорошо растворяется в малом… … Википедия

Источник

Безопасность

Соединение малотоксично, ЛД50 для крыс 20 г/кг перорально. Пыль соединения вредно влияет на органы дыхания. Предельно допустимая концентрация пыли в воздухе производственных помещений 2 мг/м 3 .

Источник

В украшениях

Оксид олова (II) используется для получения кристаллов рубина золото-олово и медь-олово. Его функция в этом приложении, по-видимому, заключается в том, чтобы действовать как восстанавливающий агент.

Гидроокисные соединения

Второстепенное место занимают гидроокисные соединения олова, которые можно рассматривать как соли полиоловянных кислот. К ним можно отнести минерал сукулаит Ta2Sn2 2O; твёрдый раствор олова в магнетите вида Fe2SnO4 или Fe3SnO3 (Бретштейн Ю. С., 1974; Воронина Л. Б., 1979); «варламовит» — продукт окисления станнина; считается, что он представляет собой смесь аморфных и полуаморфных соединений Sn, метаоловянной кислоты, поликонденсированной фазы и гидрокасситеритовой фазы.

Другое использование

Он использовался в фотоэлектрических устройствах для производства электричества из света, таких как солнечные батареи.

Изотопы

Основная статья: Изотопы олова

Природное олово состоит из десяти стабильных нуклидов с массовыми числами 112 (в смеси 0,96 % по массе), 114 (0,66 %), 115 (0,35 %), 116 (14,30 %), 117 (7,61 %), 118 (24,03 %), 119 (8,58 %), 120 (32,85 %), 122 (4,72 %) и 124 (5,94 %). Для некоторых из них энергетически возможен двойной бета-распад, однако экспериментально он пока (2022 г.) не наблюдался, поскольку предсказываемый период полураспада очень велик (более 1020 лет).

Олово обладает наибольшим среди всех элементов числом стабильных изотопов, что связано с тем, что 50 (число протонов в ядрах олова) является магическим числом — оно составляет заполненную протонную оболочку в ядре и повышает тем самым энергию связи и стабильность ядра.

Известны два дважды магических изотопа олова, оба они радиоактивны, так как удалены от полосы бета-стабильности: нейтронодефицитное 100Sn (Z = N = 50) и нейтроноизбыточное 132Sn (Z = 50, N = 82).

Изотопы олова 117Sn и 119Sn являются мёссбауэровскими изотопами и применяются в гамма-резонансной спектроскопии.

История

Олово было известно человеку уже в IV тысячелетии до н. э. Этот металл был малодоступен и дорог, поэтому изделия из него редко встречаются среди римских и греческих древностей. Об олове есть упоминания в Библии, Четвёртой Книге Моисея. Олово является (наряду с медью) одним из компонентов оловяннистой бронзы, изобретённой в конце или середине III тысячелетия до н. э.

Чистое олово получено не ранее XII в., о нем упоминает в своих трудах Р. Бэкон. До этого олово всегда содержало переменное количество свинца. Хлорид SnCl4 впервые получил А. Либавий в 1597 г. Аллотропию олова и явление «оловянной чумы» объяснил Э. Кохен в 1899 г.

Касситерит

Основная статья: Касситерит

Касситерит (от греч. kassiteros — олово) — главный рудный минерал для получения олова, химическая формула SnO2. Теоретически содержит 78,62 % Sn. Образует отдельные выделения, зерна, сплошные массивные агрегаты, в которых зёрна минерала достигают в размере 3—4 мм и даже больше. В чистом виде бесцветные кристаллы, примеси придают минералу самые различные цвета.

Основные формы выделения касситерита:

В России месторождения касситерита имеются на Северо-Востоке, в Приморье, Якутии, Забайкалье; за рубежом — в Малайзии, Таиланде, Индонезии, КНР, Боливии, Нигерии и других странах.

Коллоидная форма

Коллоидные и олово-кремнистые соединения играют значительную роль в геохимии олова, хотя детально она не изучена. Значительное место в геологии элемента играют коломорфные соединения и продукты его кристаллических превращений в скрытокристаллические разности. Коломорфный касситерит рассматривается как форма выражения вязких гелеобразных растворов.

Независимые исследования выявили аномально высокую растворимость SnO2 в хлор-кремниевых растворах. Максимальная растворимость достигается при отношении  SnO2SiO2 = 1,5.

Анализ свойств соединения Sn(OH)4 и близость их к соединению Si(OH)4 выявляет способность его к полимеризации с образованием в конечном счёте соединений H2SnkO2k 1, SnkO2k−1(OH)2. В обоих случаях возможно замещение группы (ОН) на анионы F и Cl.

Таким образом, полимеризация молекул Sn(OH)4 и соединение их с молекулами Si(OH)4 ведёт к образованию геля (коллоида) и появлению цепочек HmSn2nSinOp, причём m ≤ 8, или Hs[SiO2n(SnOm)d] (Некрасов И. Я. и др., 1973).

Имеющиеся данные говорят о том, что коллоидная форма является естественным промежуточным звеном при осаждении олова из гидротермальных растворов.

Месторождения

Мировые месторождения олова находятся в основном в Китае и Юго-Восточной Азии — Индонезии, Малайзии и Таиланде. Также есть крупные месторождения в Южной Америке (Боливии, Перу, Бразилии) и Австралии.

В России запасы оловянных руд расположены в Хабаровском крае (Солнечный район — месторождения Фестивальное и Соболиное; Верхнебуреинский район — Правоурмийское месторождение), в Чукотском автономном округе (Пыркакайские штокверки; рудник/посёлок Валькумей, Иультин — разработка месторождений закрыта в начале 1990-х годов), в Приморском крае (Кавалеровский район), в Якутии (месторождение Депутатское) и других районах.

Металлическое олово

При комнатной температуре олово, подобно соседу по группе германию, устойчиво к воздействию воздуха или воды. Такая инертность объясняется образованием поверхностной плёнки оксидов. Заметное окисление олова на воздухе начинается при температурах выше 150 °C:

 Sn O₂ → SnO₂ 

При нагревании олово реагирует с большинством неметаллов. При этом образуются соединения в степени окисления 4, которая более характерна для олова, чем 2. Например:

 Sn 2Cl₂ → SnCl₄ 

Растворяется в разбавленных кислотах (HCl, H2SO4):

 Sn 2HCl → SnCl₂ H₂↑ 

Олово реагирует c концентрированной соляной кислотой. При этом белое олово (α-Sn) образует раствор хлорида олова (II), а серое (β-Sn) хлорида олова (IV):

 Sn 3HCl → H[SnCl₃ ] H₂↑ 

 Sn 4HCl → H₂[SnCl₆] H₂↑ 

Состав продукта реакции олова с азотной кислотой зависит от концентрации кислоты. В концентрированной азотной кислоте (60%) образуется оловянная кислота β-SnO2·nH2O (иногда её формулу записывают как H2SnO3). При этом олово ведёт себя как неметалл:

 Sn 4HNO₃ →  SnO₂ ⋅ H₂O 4NO₂ H₂O 

При взаимодействии с разбавленной азотной кислотой (3-5%) образуется нитрат олова (II):

 4Sn 10HNO₃ → 4Sn(NO₃)₂ NH₄NO₃ 3H₂O

Окисляется растворами щелочей до гидроксостанната (II), который в горячих расстворах склонен к диспропорцианированию:

 Sn NaOH 3H₂O → Na[Sn(OH)₃] H₂↑

 2Na[Sn(OH)₃] → Sn Na₂[Sn(OH)₆] 

 Sn 2NaOH 4H₂O → Na2[Sn(OH)₆] 2H₂↑

Молекулярный вес

134,71 г / моль.

Нахождение в природе

Олово — редкий рассеянный элемент, по распространённости в земной коре олово занимает 47-е место. Кларковое содержание олова в земной коре составляет, по разным данным, от 2⋅10−4 до 8⋅10−3 % по массе. Основной минерал олова — касситерит (оловянный камень)

Номенклатура

— Оксид олова (II)

— Оксид олова

— Окись олова

— Оксид олова

Окисные соединения олова

Наиболее известной формой является главный минерал олова — касситерит SnO2, представляющий собой соединение олова с кислородом. В минерале по данным ядерной гамма-резонансной спектроскопии присутствует Sn 4.

Оксид олова (ii) красный

Эта форма оксида олова (II) кристаллизуется с орторомбической структурой.

Оксид олова iv

Оксид олова IV
Систематическое наименование	Оксид олова IV
Традиционные названия	Окись олова, двуокись олова, диоксид олова, касситерит
Хим. формула	SnO2
Рац. формула	SnO2
Состояние	белые кристаллы
Молярная масса	150,71 г/моль
Плотность	7,0096 г/см 3
Температура
• плавления	1630 °C
• кипения	2500 (разл.) °C
• разложения	−
Мол. теплоёмк.	53,2 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	−577,63 кДж/моль
Давление пара	0 ± 1 мм рт.ст.
Растворимость
• в воде	нерастворим
Показатель преломления	2,006 (D-линия натрия 589,29 нм )
Кристаллическая структура	гексагональная типа рутила
Рег. номер CAS	18282-10-5
PubChem	29011
Рег. номер EINECS	242-159-0
SMILES
RTECS	XQ4000000
ChEBI	52991
ChemSpider	26988
ЛД50	крысы, перорально 20 г/кг
Токсичность	низкая
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Оксид олова IV (диоксид олова, двуокись олова) — бинарное неорганическое соединение, оксид металла олова с формулой SnO2. Белые кристаллы, нерастворимые в воде.

Оксид олова(ii)

Оксид олова(II) — это неорганическое бинарное химическое соединение, которое существует в двух формах: стабильная, имеющая черно-синий (по другим данным коричневато-чёрный [1] ) цвет и метастабильная — красный цвет [источник не указан 984 дня] . Химическая формула — SnO. В этом соединении олово имеет степень окисления равную 2 , а кислород 2− .

Олово (ii)

Менее устойчивая степень окисления чем (IV). Вещества имеют высокую восстановительную активность и легко диспропорцианируют:

 2SnO →^to   SnO₂ Sn

На воздухе соединения быстро окисляются кислородом, как в твердом виде, так и в растворах:

 2SnO O₂ → 2SnO₂ 

 2Sn² O2 4H → 2Sn⁴ 2H₂O

Сильным восстановителем является «оловянная соль»  SnCl2 ⋅ 2H2O

Оксид можно получить действием аммиака на горячий раствор хлорида олова в атмосфере СO2:

 SnCl₂ 2NH₃ H₂O → SnO 2NH₄Cl

Также при слабом нагревании гидроксида олова (II) Sn(OH)2 в вакууме или осторожном нагревании некоторых солей:

 Sn(OH)₂ → SnO H₂O 

 SnC₂O₄ → SnO CO↑ CO₂↑

В растворах солей олова идёт сильный гидролиз:

 [Sn(H₂O)₃]² H₂O → [Sn(H₂O)₂OH] H₃O

При действии на раствор соли Sn(II) растворами сульфидов выпадает осадок сульфида олова (II):

 Sn² S²⁻ → SnS↓

Этот сульфид может быть легко окислен до сульфидного комплекса раствором полисульфида натрия, при подкислении превращающегося в осадок сульфида олова (IV):

 SnS Na₂S₂ → Na₂SnS₃ 

 Na₂SnS₃ 2HCl → SnS₂ 2NaCl H₂S↑

Олово (iv)

Оксид олова(IV) (SnO2) образуется прямым окислением кислородом. При сплавлении с щелочами образует станнаты, при обработке водой образующие гидроксостаннаты:

 SnO₂ 2NaOH →^to   Na₂SnO₃ H₂O

При гидролизе растворов солей олова (IV) образуется белый осадок — так называемая α-оловянная кислота:

 SnCl₄ 4NH₃ 6H₂O → H₂[Sn(OH)₆] 4NH₄Cl 

 H₂[Sn(OH)₆] →   SnO₂ ⋅ nH₂O 3H₂O

Свежеполученная α-оловянная кислота растворяется в кислотах и щелочах:

 SnO₂ ⋅ nH₂O 2KOH → K₂[Sn(OH)₆]

 SnO₂ ⋅ nH₂O 4HNO₃ → Sn(NO₃)₄ (n 2)H₂O

При хранении α-оловянная кислота стареет, теряет воду и переходит в β-оловянную кислоту, которая отличается большей химической инертностью. Данное изменение свойств связывают с уменьшением числа активных HO-Sn группировок при стоянии и замене их на более инертные мостиковые -Sn-O-Sn- связи.

Гидрид олова — станнан SnH4 — можно получить по реакции:

 SnCl₄ Li[AlH₄] → SnH₄↑ LiCl AlCl₃

Этот гидрид весьма нестоек и медленно разлагается уже при температуре 0 °C.

Четырёхвалентное олово образует обширный класс оловоорганических соединений, используемых в органическом синтезе, в качестве пестицидов и др.

Плотность

6,45 г / см3

Получение

Оксид олова получают осторожным разложением в инертной атмосфере гидроокиси олова:

Из диоксида олова:

В лабораторных условиях оксид олова часто получают осторожным нагревом оксалата олова(II) в инертной атмосфере:

С помощью твёрдотельной реакции из хлорида олова(II):

Метастабильный красный оксид олова(II) можно приготовить подогревая на малом огне водный раствор аммиака с оловом 2 , в результате получится осадок, состоящий из красного оксида олова(II) [источник не указан 984 дня] .

Помогите составить формулы соединений серы, фосфора, кремния, цинка и олова с кислородом и хлором! — знания.org

Последние нововведения

Упорядоченные наночастицы SnO использовались в электродах из углеродных нанотрубок для литий-серных батарей.

Электроды, изготовленные из SnO, демонстрируют высокую проводимость и небольшое изменение объема в повторяющихся циклах зарядки и разрядки.

Кроме того, SnO способствует быстрому переносу ионов / электронов во время окислительно-восстановительных реакций, которые происходят в таких батареях.

При производстве других соединений олова (ii)

Его быстрая реакция с кислотами лежит в основе его наиболее важного использования — в качестве промежуточного продукта при производстве других соединений олова.

Он используется в производстве бромида олова (II) (SnBr2), цианид олова (II) (Sn (CN)2) и гидрат фторбората олова (II) (Sn (BF4)2) среди других соединений олова (II).

Фторборат олова (II) получают путем растворения SnO во фторборной кислоте и используют для покрытий из олова и свинца и олова, особенно при осаждении сплавов олово-свинец для пайки в электронной промышленности. Это связано, в том числе, с его высокой пропускной способностью.

Оксид олова (II) также используется при получении сульфата олова (II) (SnSO4), по реакции SnO и серной кислоты, H2ЮЗ4.

СнСО4 Полученный продукт используется в процессе лужения для производства печатных плат, для отделки электрических контактов и для лужения кухонной утвари.

Гидратированная форма SnO, гидратированный оксид олова (II) SnO.xH2Или его обрабатывают плавиковой кислотой для получения фторида двухвалентного олова (II), SnF2, который добавляют в зубные пасты как средство для борьбы с кариесами.

Применение

В сочетании с оксидами ванадия его используют в качестве катализатора для окисления ароматических соединений в синтезе карбоновых кислот и ангидридов кислот, катализатора реакций замещения и гидролиза.

В датчиках газообразных горючих газов.

Плёнки из диоксида олова, нанесённые на стекло или керамику применяются в датчиках горючих газов в воздухе — метана, пропана, оксида углерода и других горючих газов. Нагретый до температуры в несколько сотен градусов Цельсия материал в присутствии горючих газов обратимо частично восстанавливается с изменением стехиометрического соотношения в сторону обеднения кислородом, что приводит к снижению электрического сопротивления плёнки. Для применения в датчиках газа изучалось легирование диоксида олова различными соединениями, например, оксидом меди II.

В электронной промышленности

Основное применение соединения для создания прозрачных токопроводящих плёнок в различных приборах — жидкокристаллических дисплеях, фотогальванических элементах и в других приборах. Нанесение плёнки вещества производится из газовой фазы разложением летучих соединений олова, для повышения электропроводности соединение обычно легируют сурьмой и соединениями фтора.

Также применяется для создания прозрачных проводящих обогревательных противообледенительных плёнок на стеклянной поверхности окон транспортных средств.

Применяется в материалах контактов электрических коммутационных аппаратов, например, серебряных контактов электромагнитных реле — в материал вводят 2—14 % диоксида олова. Ранее для этой цели использовали весьма токсичный оксид кадмия.

Легирование кобальтом и марганцем дает материал, который можно использовать, например, в высоковольтных варисторах.

Легирование диоксида олова оксидами железа или марганца образует высокотемпературный ферромагнитный материал.

В стекольной и керамической промышленности в качестве белого пигмента

Диоксид олова плохо растворяется в расплавленной силикатной или боросиликатной стекломассе и имеет высокий показатель преломления относительно силикатного связующего, поэтому его микрочастицы в составе стёкол рассеивают свет, придавая стеклянной массе молочно-белый цвет и используется в производстве матовых стёкол, глазурованной керамической настенной плитке, сантехнических фаянсовых изделиях и др.

Изменяя состав стекломассы и технологию её приготовления можно изменять степень матовости продукта, так как растворимость диоксида олова увеличивается при повышении температуры обжига и увеличении концентрации в стекломассе оксидов щелочных металлов ( Na2O , K2O ) и оксида бора B2O3 и снижается при увеличении содержания оксидов щелочноземельных металлов ( CaO , BaO ), оксидов алюминия, цинка и свинца.

Покрытия на стекле

Тончайшие плёнки диоксида олова (

0,1 мкм) применяются в качестве адгезионного подслоя для нанесения на поверхность стеклянной посуды (в основном на бутылках, банках, сортовой посуде) полимерного покрытия, например, полиэтиленового. Нанесение таких тонких плёнок производится разложением на поверхности горячего стеклянного изделия летучих соединений олова, например, тетрахлорида олова или оловоорганических соединений, например, трихлорида бутилолова.

В качестве абразивного материала

Микрокристаллы соединения имеют высокую твёрдость и применяется в составе полировальных паст и суспензий для полировки изделий их металлов, стекла, керамики, природных камней.

Применение в промышленности

Так как олово является нетоксичным и весьма прочным металлом, он применяется в сплавах с другими металлами. По большей части его используют для изготовления белой жести, которая применяется в производстве банок для консервов, припоев в электронике, а также для изготовления бронзы.

Производство

В процессе производства рудоносная порода (касситерит) подвергается дроблению до размеров частиц в среднем ~10 мм, в промышленных мельницах, после чего касситерит за счет своей относительно высокой плотности и массы отделяется от пустой породы вибрационно-гравитационным методом на обогатительных столах.

В дополнение применяется флотационный метод обогащения/очистки руды. Таким образом удается повысить содержание олова в руде до 40—70 %. Далее проводят обжиг концентрата в кислороде для удаления примесей серы и мышьяка. Полученный концентрат оловянной руды выплавляется в печах.

В процессе выплавки восстанавливается до свободного состояния посредством применения в восстановлении древесного угля, слои которого укладываются поочередно со слоями руды, или алюминием (цинком) в электропечах:  SnO2 C = Sn CO2. Особо чистое олово полупроводниковой чистоты готовят электрохимическим рафинированием или методом зонной плавки.

Происхождение названия

Латинское название stannum, связанное с санскритским словом, означающим «стойкий, прочный», первоначально относилось к сплаву свинца и серебра, а позднее к другому, имитирующему его сплаву, содержащему около 67 % олова; к IV веку н. э. этим словом стали называть собственно олово.

Слово олово — общеславянское, однако в некоторых славянских языках такое же или однокоренное слово (польск. ołów, чеш. olovo, серб. олово и др.) используется для обозначения другого, внешне похожего металла — свинца.

Слово олово имеет соответствия в балтийских языках (ср. лит. alavas, alvas, латыш. alva — «олово», прусск. alwis — «свинец»). Оно является суффиксальным образованием от корня ol- (ср. древневерхненемецкое elo — «жёлтый», лат. albus — «белый» и пр.), так что металл назван по цвету.

Промышленные типы месторождений олова

Описанные выше геохимические особенности олова находят косвенное отражение в формационной классификации оловорудных месторождений, предложенной Е. А. Радкевич с последующими дополнениями.

А. Формация оловоносных гранитов. Касситерит установлен в акцессорной части гранитов.

Б. Формация редкометальных гранитов. Это граниты литионит-амазонит-альбитового типа (апограниты по А. А. Беусу). Касситерит в акцессорной части вместе колумбит-татнатлитом, микролитом и прочими.

В. Формация оловоносных пегматитов. Оловянная минерализация характерна для Be-Li-, Be-Ta-, F-Li- типов.

Г. Формация полевошпат-кварц-касситеритовая. Выделена Ив. Ф. Григорьевым. Это кварц-полевошпатовые жилы с касситеритом и другими минералами.

Д. Формация кварц-касситеритовая. Распространена на северо-востоке России. Это жильные зоны, грейзены с кварцем, мусковитом, вольфрамитом, касситеритом и другим.

Е. Формация касситерит-силикатно-сульфидная с турмалиновым и хлоритовым типами. Одна из основных продуктивных формаций Приморья России.

Ж. Формация касситерит-сульфидная. Также основная оловопродуктивная формация. В ней выделяют основные типы:

1) штокверковое олово-вольфрамовое оруденение;

2) рудные тела квар-касситерит-арсенопиритового типа;

3) продуктивные кварцевые жилы сульфидно-касситерит-хлоритового типа.

З. Формация оловянно-скарновая.

И. Формация деревянистого олова (риолитовая формация).

К. Формация основных и ультраосновных пород (по И. Я. Некрасову).

Л. Формация щелочных пород Украины (по В. С. Металлиди, 1988).

Распространённость в природе

Распространённость в природе отражена в следующей таблице:

В незагрязнённых поверхностных водах олово содержится в субмикрограммовых концентрациях. В подземных водах его концентрация достигает единиц микрограмм на литр, увеличиваясь в районе оловорудных месторождений, оно попадает в воды за счёт разрушения в первую очередь сульфидных минералов, неустойчивых в зоне окисления. ПДКSn = 2 мг/дм³.

Олово является амфотерным элементом, то есть элементом, способным проявлять кислотные и основные свойства. Это свойство олова определяет и особенности его распространения в природе. Благодаря этой двойственности олово проявляет литофильные, халькофильные и сидерофильные свойства.

Олово по своим свойствам проявляет близость к кварцу, вследствие чего известна тесная связь олова в виде окиси (касситерита) с кислыми гранитоидами (литофильность), часто обогащёнными оловом, вплоть до образования самостоятельных кварц-касситеритовых жил.

Щелочной характер поведения олова определяется в образовании довольно разнообразных сульфидных соединений (халькофильность), вплоть до образования самородного олова и различных интерметаллических соединений, известных в ультраосновных породах (сидерофильность).

Растворимость

Нерастворим в горячей или холодной воде. Нерастворим в метаноле, но быстро растворяется в концентрированных кислотах и ​​щелочах.

Самородные элементы, сплавы и интерметаллические соединения

Хотя концентрации этих минералов в породах очень низки, однако распространены они в широком круге генетических образований. Среди самородных форм вместе с Sn выявлены Fe, Al, Cu, Ti, Cd и так далее, не считая уже известные самородные платиноиды, золото и серебро.

Эти же элементы образуют между собой и различные сплавы: (Cu Sn Sb), (Pb Sn Sb) и другие, а также твёрдые растворы. Среди интерметаллических соединений установлены стистаит SnSb, атакит (Pd,Pt)3Sn, штумырлит Pt(Sn,Bi), звягинцевит (Pd,Pt)3(Pb,Sn), таймырит (Pd,Cu,Pt)3Sn и другие.

Приведённые формы нахождения олова и других элементов встречаются в различных геологических образованиях:

1. Группа интрузивных и эффузивных магматических пород: траппы, пикриты Сибирской платформы, гипербазиты и габброиды Камчатки, кимберлиты Якутии, лампроиты Алдана и так далее; гранитоиды Приморья, Дальнего Востока, Тянь-Шаня.
2. Группа метасоматически и гидротермально изменённых пород: медно-никелевые руды Сибирской платформы, золоторудные объекты Урала, Кавказа, Узбекистана и так далее.
3. Группа современного рудообразования: пелагические осадки Тихого океана, продукты Большого Трещинного Толбачинского извержения, гидротермальная система Узон на Камчатке и прочие.
4. Группа осадочных пород различного происхождения.

Серое и белое олово

Простое вещество олово полиморфно. В обычных условиях оно существует в виде β-модификации (белое олово), устойчивой выше 13,2 °C. Белое олово — серебристо-белый, мягкий, пластичный металл, образующий кристаллы тетрагональной сингонии, пространственная группа I4/amd, параметры ячейки a = 0,58197 нм, c = 0,3175 нм, Z = 4.

Координационное окружение каждого атома олова в нём — октаэдр. Плотность β-Sn равна 7,228 г/см3. При сгибании прутков олова слышен характерный хруст от взаимного трения кристаллитов.

При охлаждении белое олово переходит в α-модификацию (серое олово). Серое олово образует кристаллы кубической сингонии, пространственная группа Fd3m, параметры ячейки a = 0,646 нм, Z = 8 со структурой типа алмаза.

В сером олове координационный полиэдр каждого атома — тетраэдр, координационное число 4. Фазовый переход β-Sn в α-Sn сопровождается увеличением удельного объёма на 25,6 % (плотность α-Sn составляет 5,75 г/см3), что приводит к рассыпанию олова в порошок.

Энтальпия перехода α → βΔH = 2,08 кДж/моль. Одна модификация переходит в другую тем быстрее, чем ниже температура окружающей среды. При −33 °C скорость превращений становится максимальной.

Из-за сильного различия структур двух модификаций олова разнятся и их электрофизические свойства. Так, β-Sn — металл, а α-Sn относится к числу полупроводников. Ниже 3,72 Кα-Sn переходит в сверхпроводящее состояние.

Атомы в кристаллической решётке белого олова находятся в электронном s2p2-состоянии. Серое олово — ковалентный кристалл со структурой алмаза и электронным sp3-состоянием. Белое олово слабо парамагнитно, атомная магнитная восприимчивость χ = 4,5·10−6 (при 303 К), при температуре плавления становится диамагнитным, χ = −5,1·10−6.

Соприкосновение серого олова и белого приводит к «заражению» последнего, то есть к ускорению фазового перехода по сравнению со спонтанным процессом из-за появления зародышей новой кристаллической фазы. Совокупность этих явлений называется «оловянной чумой».

Нынешнее название этому процессу в 1911 году дал Г. Коэн. Начало научного изучения этого фазового перехода было положено в 1870 году работами петербургского учёного, академика Ю. Фрицше. Много ценных наблюдений и мыслей об этом процессе высказано Д. И. Менделеевым в его «Основах химии».

Одним из средств предотвращения «оловянной чумы» является добавление в олово стабилизатора, например висмута. С другой стороны, ускоряет процесс перехода белого олова в серое при не очень низких температурах катализатор хлорстаннат аммония (NH4)2SnCl6.

«Оловянная чума» — одна из причин гибели экспедиции Скотта к Южному полюсу в 1912 году. Она осталась без горючего из-за того, что топливо просочилось из запаянных оловом баков, поражённых «оловянной чумой».

Некоторые историки указывают на «оловянную чуму» как на одно из обстоятельств поражения армии Наполеона в России в 1812 году — сильные морозы привели к превращению оловянных пуговиц на мундирах солдат в порошок.

«Оловянная чума» погубила многие коллекции оловянных солдатиков. Например, в запасниках петербургского музея Александра Суворова превратились в труху десятки фигурок — в подвале, где они хранились, лопнули зимой батареи отопления.

При высоких давлениях обнаружены ещё две модификации олова: γ-олово (переход при температуре 161 °C и давлении около 4 ГПа, при комнатной температуре и давлении 10 ГПа) и σ-олово (переход при температуре около 1000 °C и давлении выше 21 ГПа).

Силикаты

Известна многочисленная группа силикатов олова, представленная малаяитом CaSn[SiO5]; пабститом Ba(Sn, Ti)Si3O9, стоказитом Ca2Sn2Si6O18·4H2O и др. Малаяит образует даже промышленные скопления.

Сине-черный оксид олова (ii)

Эта модификация кристаллизуется с тетрагональной структурой. Он имеет расположение слоев, в котором каждый атом Sn находится на вершине квадратной пирамиды, основание которой образовано 4 ближайшими атомами кислорода.

Другие исследователи утверждают, что каждый атом Sn окружен 5 атомами кислорода, которые расположены примерно в вершинах октаэдра, где шестая вершина предположительно занята парой свободных или неспаренных электронов. Это известно как Ф-октаэдрическое расположение.

Составьте формулы соединений натрия,алюминия, кремния, цинка и олова с кислородом и хлором

Станнин

Основная статья: Станнин

Станнин (от лат. stannum — олово), оловянный колчедан, минерал из класса сульфидов с общей формулой вида Cu2FeSnS4. Она следует из формулы халькопирита путём замены одного атома Fe на Sn. Содержит 29,58 % Cu, 12,99 % Fe, 27,5 % Sn и 29,8 S, а также примеси Zn, Sb, Cd, Pb и Ag.

Широко распространённый минерал в оловорудных месторождениях России. На ряде месторождений России (Приморье, Якутия) и Средней Азии (Таджикистан) он является существенным элементов сульфидных минералов и часто вместе с варламовитом составляет 10—40 % общего олова.

Сульфидные соединения олова

Включает различные соединения олова с серой. Это вторая по промышленному значению группа минеральных форм нахождения олова. Наиболее важным из них является станнин, второй по значению минерал. Кроме этого, отмечаются франкеит Pb5Sn3Sb2S14, герценбергит SnS, берндтит SnS2, тиллит PbSnS2 и кестерит Cu2ZnSnS4.

Выявлены и более сложные сульфидные соединения олова со свинцом, серебром, медью, имеющие в основном минералогическое значение. Тесная связь олова с медью обусловливает частое присутствие на оловорудных месторождениях халькопирита CuFeS2 с образованием парагенезиса касситерит — халькопирит.

Твёрдая фаза. минералы

В общем можно выделить следующие формы нахождения олова в природе:

1. Рассеянная форма; конкретная форма нахождения олова в этом виде неизвестна. Здесь можно говорить об изоморфно рассеянной форме нахождения олова вследствие наличия изоморфизма с рядом элементов (Ta, Nb, W — с образованием типично кислородных соединений; V, Cr, Ti, Mn, Sc — с образованием кислородных и сульфидных соединений). Если концентрации олова не превышают некоторых критических значений, то оно изоморфно может замещать названные элементы. Механизмы изоморфизма различны.
2. Минеральная форма: олово установлено в минералах-концентраторах. Как правило, это минералы, в которых присутствует железо Fe ²: биотиты, гранаты, пироксены, магнетиты, турмалины и так далее. Эта связь обусловлена изоморфизмом, например, по схеме Sn ⁴ Fe ² → 2Fe ³. В оловоносных скарнах высокие концентрации олова установлены в гранатах (до 5,8 вес. %) (особенно в андрадитах), эпидотах (до 2,84 вес. %) и так далее.

На сульфидных месторождениях олово входит как изоморфный элемент в сфалериты (Силинское месторождение, Россия, Приморье), халькопириты (Дубровское месторождение, Россия, Приморье), пириты. Высокие концентрации олова выявлены в пирротине грейзенов Смирновского месторождения (Россия, Приморье).

Температура плавления

1080 ºC. Он разлагается.

Физиологическое действие

О роли олова в живых организмах практически ничего не известно. Ежедневное поступление олова с пищей составляет 0,2—3,5 мг, при регулярном потреблении консервированной пищи — до 38 мг. В теле человека содержится примерно (1—2)·10−4 % олова, наибольшая концентрация наблюдается в кишечнике.

Металлическое олово не токсично, что позволяет применять его в пищевой промышленности. Олово представляет опасность для человека в виде паров, различных аэрозольных частиц и пыли. При воздействии паров или пыли олова может развиться станноз — поражение лёгких.

Станнан (оловянистый водород) — сильнейший яд. Также очень токсичны некоторые оловоорганические соединения. Временно допустимая концентрация соединений олова в атмосферном воздухе 0,05 мг/м3, ПДК олова в пищевых продуктах 200 мг/кг, в молочных продуктах и соках — 100 мг/кг.

Вредные примеси, содержащиеся в олове в обычных условиях хранения и применения, в том числе в расплаве при температуре до 600 °C, не выделяются в воздух в объёмах, превышающих предельно допустимую концентрацию (в частности, определенную по ГОСТ 12.1.005—76.

Физические свойства

Оксид олова IV из раствора при осаждении выделяется в виде гидрата переменного состава SnO2· n H2O, где 1 ≤ n ≤ 2 , так называемая α -модификация). При стоянии осадка переходит химически пассивную β -модификацию ( n ≤ 1 ). Соединения со стехиометрическим составом гидратов не выделены.

В воде практически нерастворим, р ПР = 57,32. Нерастворим также в этаноле и других не взаимодействующих с веществом растворителях.

При высушивании гидрата диоксида олова образуется аморфный белый порошок с плотностью 7,036 г/см³ , переходящий при нагревании в кристаллическую модификацию с плотностью 6,95 г/см³ .

Оксид олова IV образует прозрачные бесцветные кристаллы тетрагональной сингонии, пространственная группа P 42/mnm, параметры ячейки a = 0,4718 нм , c = 0,3161 нм , Z = 2 , — кристаллическая структура типа рутила (диоксида титана).

Молярная энтропия S o298 = 49,01 Дж/(моль·К) . Теплоёмкость C op = 53,2 Дж/(моль·К) . Стандартная энтальпия образования ΔH oобр = −577,63 кДж/моль .

Является широкозонным полупроводником n -типа, при 300 К ширина запрещённой зоны 3,6 эВ , подвижность электронов 7 см 2 /(В·с) , концентрация носителей 3,5·10 14 см −3 , удельное электрическое сопротивление 3,4·10 3 Ом·см . Легирование элементами V группы, например, сурьмой увеличивает электрическую проводимость на 3—5 порядков.

Диамагнитен. Молярная магнитная восприимчивость χmol = −4,1·10 −5 моль −1 .

Диоксид олова прозрачен в видимом свете, отражает инфракрасное излучение с длиной волны более 2000 нм.

Температура плавления 1630 °C. При высокой температуре испаряется с разложением на монооксид олова (и его ди-, три- и тетрамеры) и кислород.

Физические свойства олова

Этот элемент представляет собой металл белого цвета с серебристым отблеском.

Физическое состояние

Кристаллическое твердое вещество.

Формула олова в химии

Формы нахождения

Основная форма нахождения олова в горных породах и минералах — рассеянная (или эндокриптная). Однако олово образует и минеральные формы, и в этом виде часто встречается не только как акцессорий в кислых магматических породах, но и образует промышленные концентрации преимущественно в окисной (касситерит SnO2) и сульфидной (станнин) формах.

Формы нахождения олова в жидкой фазе

Наименее изученная часть геохимии олова, хотя в газово-жидких включениях установлены касситериты в виде минералов-узников (Кокорин А. М. и др., 1975). Работ по анализу конкретных оловосодержащих природных растворов нет. В основном вся информация основана на результатах экспериментальных исследований, которые говорят только о вероятных формах нахождения олова в растворах. Существенную роль в разработке методики этих исследований принадлежит академику В. Л. Барсукову.

Вся совокупность экспериментально установленных форм нахождения олова в растворах разбивается на группы:

1. Ионные соединения. Эти соединения и их структура описываются с позиций классических валентных и стереохимических представлений. Выделяются подгруппы:
   1. Простые ионы Sn ² и Sn ⁴ в основном обнаружены в магматических расплавах, а также в гидротермальных растворах, обладающих низкими значениями pH. Однако в существующих гидротермальных системах, отражаемых составом газово-жидких включений, такие условия не установлены.
   2. Галогениды — SnF₂, SnF₄⁰, SnCl₄⁰. Считается, что роль хлора в переносе и отложении олова и сопутствующих металлов более значительна, чем роль фтора.
   3. Гидроксильные соединения. В щелочных условиях исходными являются соединения H₂SnO₂, H₂SnO₄, H₂SnO₃. Эти формы часто устанавливаются на основе известных минеральных форм. Часть этих форм имеет как искусственное (CaSnO₃, Ca₂SnO₄), так и природное (FeSnO₂, Fe₂SnO₄) происхождение. В кислых средах эти соединения ведут себя как слабые основания типа Sn(OH)₂, Sn(OH)₄. Считается, что одной из форм проявления подобных соединений является варламовит. Согласно экспериментальным данным Sn(OH)₄ отлагается только при Т < 280 °C в слабокислых или нейтральных условиях при pH = 7—9. Соединения Sn(OH)₄ и Sn(OH)₃ устойчивы при pH= 7—9, тогда как Sn(OH)₂ ² и Sn(OH) ² — при pH < 7. Довольно часто группы (ОН)⁻¹ замещаются на F и Cl, создавая галогенозамещённые модификации гидросоединений олова. В общем виде эти формы представлены соединениями Sn(OH)_4-kF_k или Sn(OH)_4−kF_k-nCl_n. В целом соединение Sn(OH)₃F устойчиво при Т = 25… 50 °C, а Sn(OH)₂F₂ — при Т = 200 °C.
   4. Сульфидные соединения. По экспериментальным данным в растворе присутствуют соединения SnS₄⁻⁴ или SnS₃⁻² при pH > 9; SnS₂O⁻² (pH = 8—9) и Sn(SH)₄ (pH = 6). Имеется упоминание о существовании соединения типа Na₂SnS₃, неустойчивого в кислой среде.
2. Комплексные соединения олова изучены при растворении касситерита во фторированных средах. Эти соединения отличаются высокой растворимостью. Этими же свойствами обладают соединения, полученные в хлоридных растворах. В качестве основных форм комплексных соединений, известных из экспериментов, можно назвать Na₂[Sn(OH)₆], Na₂[SnF₆], Na₂[Sn(OH)₂F₄] и пр. Эксперименты показали, что комплекс Sn(OH)₄F₂⁻² будет преобладать при Т = 200 °C.
3. Коллоидные и олово-кремнистые соединения. Об их существовании говорит присутствие на многих месторождениях коломорфных выделений касситерита.

Шпинелиды

Из других окисных соединений известны также шпинелиды, например, минерал нигерит Sn2Fe4Al16O32 (Peterson E. U., 1986).