Estaño

Estaño
Ge     50 Sn                                                                                                                                                                                                                                           Sn Pb Indio ← Estaño → Antimonio Táboa periódica dos elementos
[[Ficheiro:{{{espectro}}}|300px|center]]
Liñas espectrais do Estaño
Información xeral
Nome, símbolo, número	Estaño, Sn, 50
Serie química	Metais
Grupo, período, bloque	14, 5, p
Densidade	7365 kg/m3
Dureza	1,5
Aparencia	Gris prateado brillante
N° CAS	7440-31-5
N° EINECS	231-141-8
Propiedades atómicas
Masa atómica	118,710(7) u
Raio medio	145 pm
Raio atómico (calc)	145 pm
Raio covalente	180 pm
Raio de van der Waals	217 pm
Configuración electrónica	[Kr]4d10 5s2 5p2
Electróns por nivel de enerxía	2, 8, 18, 18, 4
Estado(s) de oxidación	4,2
Óxido	Anfótero
Estrutura cristalina	tetragonal
Propiedades físicas
Estado ordinario	Sólido
Punto de fusión	505,08 K
Punto de ebulición	2875 K
Punto de inflamabilidade	{{{P_inflamabilidade}}} K
Entalpía de vaporización	295,8 kJ/mol
Entalpía de fusión	7,029 kJ/mol
Presión de vapor	5,78·10-21 Pa a 505 K
Temperatura crítica	K
Presión crítica	Pa
Volume molar	m3/mol
Velocidade do son	2500 m/s a 293.15 K (20 °C)
Varios
Electronegatividade (Pauling)	1,96
Calor específica	228 J/(K·kg)
Condutividade eléctrica	9,17·106 S/m
Condutividade térmica	66,6 W/(K·m)
1.ª Enerxía de ionización	708,6 kJ/mol
2.ª Enerxía de ionización	1411,8 kJ/mol
3.ª Enerxía de ionización	2943,0 kJ/mol
4.ª Enerxía de ionización	3930,3 kJ/mol
5.ª Enerxía de ionización	7456 kJ/mol
6.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización6}}} kJ/mol
7.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización7}}} kJ/mol
8.ª enerxía de ionización	{{{E_ionización8}}} kJ/mol
9.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización9}}} kJ/mol
10.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización10}}} kJ/mol
Isótopos máis estables
iso AN Período MD Ed PD MeV 112Sn 0,97 % estable con 62 neutróns 114Sn 0,66 % estable con 64 neutróns 115Sn 0,34 % estable con 65 neutróns 116Sn 14,54 % estable con 66 neutróns 117Sn 7,68 % estable con 67 neutróns 118Sn 24,22 % estable con 68 neutróns 119Sn 8,59 % estable con 69 neutróns 120Sn 32,58 % estable con 70 neutróns 122Sn 4,63 % estable con 72 neutróns 124Sn 5,79 % estable con 74 neutróns 126Sn Sintético ~1 × 105 anos β- 0,380 126Sb
Unidades segundo o SI e en condicións normais de presión e temperatura, salvo indicación contraria.

O estaño, do latín stannum, é un elemento químico de número atómico 50 situado no grupo 14 da táboa periódica dos elementos. O seu símbolo é Sn. Coñécenselle 10 isótopos estables, e a súa principal mena é a casiterita.

Características principais

É un metal prateado, máis brando co zinc e máis duro co chumbo. É moi dúctil e maleable a 100 °C, o cal aprovéitase para batelo en follas delgadas (papel de estaño). A 200 °C tórnase moi crebadizo, podendo chegar a pulverizarse. Funde a 231,8 °C e ferve a 2.270 °C. Non se oxida facilmente co aire e é resistente á corrosión. Atópase en moitas aliaxes e úsase para recubrir outros metais protexéndoos da corrosión.

O estaño ten dúas variantes alotrópicas estables: o estaño gris, ou estaño α, e ou estaño branco, ou estaño β. Outros dous alótropos, o estaño γ e o estaño σ, existen a temperaturas superiores a 161 °C e baixo certas condicións de presión.

A forma non metálica, o estaño gris, que é estable por debaixo dos 13,2 °C, é moi fráxil cun peso específico máis baixo co branco. Ten unha estrutura cristalina cúbica, similar á do diamante, do silicio ou do xermanio, e non ten propiedades metálicas porque os seus átomos forman unha estrutura covalente na que os electróns non se poden mover libremente. É un material poeirento e gris que non ten usos comúns, agás unhas poucas aplicacións especializadas nos semicondutores.

O estaño branco, a forma metálica de estrutura tetragonal, que é estable a temperaturas por encima de 13,2 °C, é maleable. Ao dobrar unha barra deste metal prodúcese un son característico chamado "grito do estaño", producido pola fricción e rotura dos cristais que a compoñen. A temperaturas moi baixas, inferiores a -18 °C, tende a transformarse espontaneamente en estaño gris, un fenómeno coñecido como a "peste do estaño". Déronse casos deste fenómeno en invernos excepcionalmente fríos. Así, en 1851, o químico alemán Otto Linné Erdmann relatou como os tubos de estaño dun órgano se converteran en po. O mesmo sucedeu en 1868 na alfándega de San Petersburgo cun cargamento de estaño.

Obtención

O estaño obtense principalmente a partir do mineral casiterita, onde se presenta como óxido (óxido de estaño (IV) ou dióxido de estaño). O mineral pulverízase, lávase para eliminar a terra, e enriquécese en dióxido de estaño por flotación. Logo tóstase para oxidar os sulfitos de ferro e chumbo. A continuación realízase un segundo lavado para eliminar o sulfato de cobre que se forma na tostación, e finalmente quécese con coque nun forno de reverbero co que se obtén o metal:

SnO₂ + 2 C → Sn + 2 CO ↑

O estaño fundido que queda no fondo do forno moldéase en bloques (estaño en bloque), e volve a someterse a unha segunda fusión máis moderada para eliminar as impurezas de ferro e arsénico que forman unha masa que non funde co estaño, e se separa deste. Pódese conseguir aínda maior pureza por medio da electrólise poñendo estaño impuro nos ánodos e estaño puro nos cátodos, cun baño de ácidos sulfúrico e fluosilícico.

O estaño empregado na fabricación da folla de lata recíclase mediante diversos métodos. O máis estendido consiste en botarlle cloro na capa de estaño da chapa para conseguir un cloruro de estaño líquido e volátil, do cal se obtén o estaño por destilación.

Historia

O uso do estaño comezou no próximo oriente e os Balcáns arredor do 2000 a.C., empregándose en aliaxe co cobre para producir un novo metal, o bronce, dando orixe á idade deste metal. A importancia do novo material, co que se fabricaban armas e ferramentas máis eficaces cás de pedra ou de óso que se tiñan ata entón, orixinou durante toda a antigüidade un intenso comercio a longas distancias coas áreas onde existían xacementos de estaño.

Aliaxes

A súa aliaxe co chumbo (50% chumbo e 50% estaño) forma a soldadura, empregada para soldar condutores electrónicos, pola súa baixa temperatura de fusión, que o fai ideal para esa aplicación xa que facilita a súa fundición e diminúe as probabilidades de danos nos circuítos e pezas electrónicas. Tamén participa na formación do bronce.

Principais países produtores

Os principais produtores de estaño do mundo son a China, Malaisia, o Perú, Indonesia, Bolivia e o Brasil, especialmente no estado de Minas Gerais.

País Reservas en toneladas (2011) China 1 500 000 Malaisia 250 000 Perú 310 000 Indonesia 800 000 Brasil 590 000 Bolivia 400 000 Rusia 350 000 Tailandia 170 000 Australia 180 000

Fonte: United States Geological Survey (USGS) - 2011

Véxase tamén

Bibliografía

• "Táboa periódica dos elementos" (PDF). Consello da Cultura Galega, Xunta de Galicia, Real Academia Galega de Ciencias, Real Academia Galega e Ciencia Nosa. 2019. 
• Bermejo, M. R.; González, A.; Vázquez, M. (2006). O nome e o símbolo dos elementos químicos (PDF). Xunta, Secretaría Xeral de Política Lingüística e CRPIH. ISBN 978-84-453-4325-8. 
• Bermejo, M. R.; González, A.; Maneiro, M. (2018). Guía dos elementos químicos. Historia, propiedades e aplicacións. Xunta de Galicia e CRPIH. ISBN 978-84-453-5297-7. 

Ligazóns externas

• ATSDR en Español - ToxFAQs™: estaño