Знаете ли вы, что статуэтки «Оскара» покрыты блестящими элементами и изготовлены из олова — сплава олова и других металлов? Кроме того, этим элементом покрывали старые железные или стальные ящики, чтобы защитить их от ржавчины. В настоящее время, благодаря своей универсальности, вы можете найти здесь множество приложений.
Что такое олово?
Это постпереходный металл, который, в зависимости от его аллотропной разновидности, может быть белым или серым. Он пластичен, окисляется при комнатной температуре, устойчив к коррозии и используется для покрытия других металлов. Он обычно встречается в нескольких сплавах и похож на свинец и германий. С другой стороны, когда стержень элемента сгибается, возникает звук, известный как крик оловянного элемента.
Оловянный символ
Sn Соответствует сокращению латинского слова Stannum , в свою очередь, древнего кельтского термина Stagnum , который имел отношение к элементу. Такое название он получил потому, что был известен человеку с древних времен.
Характеристики олова
Среди характеристик олова — твердость 1,5 по шкале Мооса, металлическая текстура и способность выступать катализатором в присутствии кислорода. Кроме того, он не имеет запаха, мягкий, гладкий, имеет беловато-серебристые оттенки и содержит 9 стабильных изотопов. Кроме того, на атомном уровне он состоит из 69 нейтронов, 50 протонов и 50 электронов. Другие данные элемента:
- Аллотропные формы: существуют две разновидности: белая и серая.
- Химическая активность : Устойчив к коррозии под воздействием воздуха и воды при комнатной температуре. Обычно он подвергается воздействию кислот и оснований.
- Плавление : Содержит самую низкую температуру плавления в группе 14 таблицы Менделеева.
- Состояние : Твердое.
- Изменения : при температуре ниже 13,2°C он спонтанно меняет цвет с белого на серый – явление, называемое оловянной чумой.
- Кристаллическая структура : Белый имеет тетрагональную структуру, а серый образует кубическую структуру.
- Податливость : Серый цвет хрупкий, тогда как белый податливый и пластичный, поэтому его можно подвергать холодной прокатке и прядению.
- Магнитный порядок : белый цвет парамагнитен, а серый диамагнитен.
- Проводимость : является сверхпроводником при температуре ниже -269,28°C. Белый действует как электрический проводник, а серый — полупроводник.
Химические и физические свойства олова
- Атомный номер : 50
- Степени окисления : +4,2
- Плотность : 7365 кг/м³
- Оксид : Амфотерный
- Удельная теплоемкость : 228 Дж/(К-кг)
- Электронов на уровень : 2, 8, 18, 18, 4.
- Температура плавления : 232°C (505,08 К).
- Скорость звука : 2500 м/с при 293,15 К.
- Точка кипения : 2602 °С (2875 К).
- Энтальпия испарения : 295,8 кДж/моль.
- Электронная конфигурация : [Kr]4d 10 5s 2 5p 2
- Ковалентный радиус (Å) : 180 пм.
- Атомная масса (г/моль) : 118 710 ед.
- Энтальпия плавления : 7029 кДж/моль.
- Атомный радиус (Å) : 145 пм (радиус Бора)
- Первый потенциал ионизации (эВ) : 708,6 кДж/моль.
- Электроотрицательность : 1,96 (по шкале Полинга).
Происхождение олова
Кто именно открыл олово, точно неизвестно, так как это металл, известный с древних времен. Однако некоторые считают приблизительной датой его открытия 2000 г. до н. э., между населенными пунктами Ближнего Востока и Балкан.
Согласно истории олова, первые разработки его месторождений датируются 3000 годом до нашей эры, причем было обнаружено, что первые артефакты элемента содержали 2% мышьяка. Это придает ему большую твердость, более низкую температуру плавления и очевидную токсичность. Поэтому основной источник был заменен минералом Касситерит.
Кроме того, его сплавили с медью, чтобы получить бронзу, что ознаменовало начало процветающего бронзового века, поскольку этот новый сплав идеально подходил для изготовления оружия дальнего действия и практичных инструментов. Аналогичным образом купцы начали распространять этот металл по всей Европе и Египту.
Для чего используется олово?
В настоящее время его наиболее распространенным применением являются сплавы и припои для электронных схем. Однако есть и другие области, которые извлекают выгоду из его свойств, такие как:
- Уменьшите хрупкость стекла.
- Защитный элемент для других металлов, например железа или стали, используемых для изготовления банок.
- Его соединения используются в красителях, пигментах, фунгицидах и зубных пастах.
- Используется при мягкой пайке при легировании свинцом.
- Из сплава олова и меди получается бронза.
- В сочетании со свинцом он создает слои трубок различных музыкальных органов.
- Его используют в керамической промышленности для изготовления керамических глазурей.
- Используется в качестве запечатывающего конверта в крышках для винных бутылок.
Где встречается олово?
Это важный продукт в провинции Юнна в Китае, Девоне, Малайзии и Корнуолле в Англии. Кроме того, горнодобывающая продукция достигает таких стран, как Германия, Португалия, Франция, Чехия, Италия, Испания, Южная Африка, Сирия, Египет и Иран.
В заключение отметим, что олово — это ковкий, пластичный, устойчивый к коррозии, мягкий металл без запаха с металлической текстурой, который действует как катализатор в присутствии кислорода. Кроме того, он представлен двумя аллотропными формами — белой и серой, а при температуре ниже 13,2°С меняет окраску, что называется оловянной чумой.