ALVAS (II) OKSĪDS: STRUKTŪRA, ĪPAŠĪBAS, NOMENKLATŪRA, LIETOJUMI - ĶĪMIJA - 2025

Alvas oksīda (II) ir kristālisks neorganisks cieta viela, kas veidojas, oksidējoties alvas (Sn) ar skābekļa, kur alva iegūst valenci 2+. Tā ķīmiskā formula ir SnO. Ir zināmas divas dažādas šī savienojuma formas: melnā un sarkanā. Visizplatītākā un stabilākā forma istabas temperatūrā ir melnā vai zili-melnā modifikācija.

Šī forma ir sagatavots, hidrolizējot alvas (II) hlorīdu (SnCl ₂ ) ūdens šķīdumā, ar kuru amonija hidroksīds (NH ₄ tiek pievienots OH), lai iegūtu hidroksīda nogulsnes Sn (II), kura formula ir SnO.xH ₂ O, kur x <1 (x mazāks par 1).

Zilgani melna SnO tetragonālā kristāla struktūra. Sn atoms atrodas struktūras centrā un skābekļa atomi ir paralēlā pīķa virsotnēs. Oriģinālie PNG, ko izveidojis lietotājs: Rocha, izseko Inkscape, lietotājs: Stannered Avots: Wikipedia Commons

Hidratēts oksīds ir balts, amorfs solid, kas pēc tam tiek sildīts suspensijas pie 60-70 ° C temperatūrā vairākas stundas, klātesot NH ₄ OH, līdz iegūst tīru melno kristālisko sno.

SnO sarkanā forma ir metastable. To var pagatavot, pievienojot fosforskābi (H ₃ PO ₄ ) - ar 22% fosfora skābes, H ₃ PO ₃ - un pēc tam NH ₄ OH uz SnCl ₂ šķīdumu . Iegūto balto cieto vielu apmēram 10 minūtes karsē tajā pašā šķīdumā 90-100 ° C temperatūrā. Šādā veidā iegūst tīru sarkanu kristālisku SnO.

Alvas (II) oksīds ir izejmateriāls citu alvas (II) savienojumu ražošanai. Šī iemesla dēļ tas ir viens no alvas savienojumiem, kam ir ievērojama komerciāla nozīme.

Alvas (II) oksīdam ir maza toksicitāte, kā tas ir lielākajai daļai neorganisko alvas savienojumu. Tas ir saistīts ar sliktu absorbciju un ātru izdalīšanos no dzīvo būtņu audiem.

Testos ar žurkām tam ir viena no augstākajām alvas savienojumu pielaidēm. Tomēr, ieelpojot lielos daudzumos, tas var būt kaitīgs.

Uzbūve

Zili melns alvas (II) oksīds

Šī modifikācija izkristalizējas ar tetragonālu struktūru. Tam ir slāņu izkārtojums, kurā katrs Sn atoms atrodas kvadrātveida piramīdas augšdaļā, kuras pamatni veido 4 tuvākie skābekļa atomi.

Citi pētnieki apgalvo, ka katru Sn atomu ieskauj 5 skābekļa atomi, kas atrodas aptuveni pie oktaedra virsotnēm, kur sesto virsotni, domājams, aizņem brīvu vai nesapārotu elektronu pāris. To sauc par Φ-oktaedrisko izkārtojumu.

Alvas (II) oksīds sarkans

Šī alvas (II) oksīda forma izkristalizējas ar ortorombisku struktūru.

Nomenklatūra

- alvas (II) oksīds

- Alvas oksīds

- skārda monoksīds

- dzelzs oksīds

Īpašības

Fiziskais stāvoklis

Kristāliska cieta viela.

Molekulārais svars

134,71 g / mol.

Kušanas punkts

1080 ºC. Tas sadalās.

Blīvums

6,45 g / cm ³

Šķīdība

Nešķīst karstā vai aukstā ūdenī. Nešķīst metanolā, bet ātri izšķīst koncentrētās skābēs un sārmos.

Citas īpašības

Ja alvas (II) oksīds tiek uzkarsēts līdz vairāk nekā 300 ºC gaisa klātbūtnē, tas ātri oksidējas līdz alvas (IV) oksīdam, radot kvēlojumu.

Ir ziņots, ka neoksidējošos apstākļos alvas (II) oksīda sildīšanai ir atšķirīgi rezultāti atkarībā no sākuma oksīda tīrības pakāpes. Parasti tas ir nesamērīgs ar metālisko Sn un alvas (IV) oksīdu SnO ₂ , un dažādas starpposma sugas galu galā tiek pārveidotas par SnO ₂ .

Alvas (II) oksīds ir amfotērisks, jo tas izšķīst skābēs, iegūstot Sn ²⁺ jonus vai anjonu kompleksus, kā arī izšķīst sārmos, veidojot hidroksi-tinato jonu Sn (OH) ₃ ^- šķīdumus , kas Viņiem ir piramīdveida struktūra.

Turklāt SnO ir reducējoša viela un ātri reaģē ar organiskām un minerālskābēm.

Tai ir zema toksicitāte, salīdzinot ar citiem alvas sāļiem. Tā LD50 (letālā deva 50% vai vidējā letālā deva) žurkām ir lielāka par 10 000 mg / kg. Tas nozīmē, ka noteiktā testa periodā 50% žurku īpatņu nogalināšanai nepieciešami vairāk nekā 10 grami kilogramā. Salīdzinājumam - stannu (II) fluora LD50 ir 188 mg / kg žurkām.

Tomēr, ilgstoši ieelpojot, tas nogulsnējas plaušās, jo tas nav absorbēts un var izraisīt stenozi (SnO putekļu infiltrācija plaušu starpsienās).

Lietojumprogrammas

Citu alvas (II) savienojumu ražošanā

Tā ātrā reakcija ar skābēm ir vissvarīgākās izmantošanas pamatā, kas ir starpprodukts citu alvas savienojumu ražošanā.

To izmanto stannu (II) bromīda (SnBr ₂ ), stanno (II) cianīda (Sn (CN) ₂ ) un cieti (II) fluorborāta hidrāta (Sn (BF ₄ ) ₂ ) ražošanā citi alvas (II) savienojumi.

Alvas (II) fluorborātu sagatavo, izšķīdinot SnO fluorborskābē, un to izmanto alvas un alvas-svina pārklājumiem, īpaši alvas un svina sakausējumu nogulsnēšanai lodēšanai elektronikas rūpniecībā. Cita starpā tas ir saistīts ar tā augsto pārklājuma spēju.

Tin (II) oksīds ir arī izmantot, lai gatavotu alvas (II) sulfāts (SnSO ₄ ), reaģējot sno un sērskābi, H ₂ SO ₄ .

Iegūtais SnSO ₄ tiek izmantots konservēšanas procesā iespiedshēmu plātņu ražošanai, elektrisko kontaktu pabeigšanai un virtuves piederumu tinšanai.

Iespiestā shēma. Nav sniegts neviens mašīnlasāms autors. Ābrahams Del Pozo pieņēma (pamatojoties uz autortiesību pretenzijām). Avots: Wikimedia Commons

Hidratēts forma sno, hidratēta alvas (II) oksīds SnO.xH ₂ O, ir apstrādāta ar fluorūdeņražskābes, lai iegūtu alvas (II) fluorīda, SNF ₂ , kas tiek pievienots zobu pastu kā anti-novecošanās aģents. dobumi.

Rotaslietās

Alvas (II) oksīds tiek izmantots zelta alvas un vara alvas rubīna kristālu sagatavošanā. Tā funkcija šajā lietojumprogrammā, šķiet, ir darboties kā reducējoša viela.

Dārgakmens ar rubīnu. Avots: Pixabay

Citi lietojumi

To izmanto fotoelektriskās ierīcēs, piemēram, saules baterijās, elektrības ražošanai no gaismas.

Fotoelektriskā ierīce. Georgs Slickers Avots: Wikipedia Commons

Jaunākās inovācijas

Litija-sēra bateriju oglekļa nanocauruļu elektrodos ir izmantotas sakārtotas SnO nanodaļiņas.

SnO hidrāta nanšķiedras. Fionán avots: Wikipedia Commons

Elektrodiem, kas sagatavoti ar SnO, piemīt augsta vadītspēja un mazas tilpuma izmaiņas atkārtotu uzlādes un izlādes ciklu laikā.

Turklāt SnO veicina ātru jonu / elektronu pārnešanu oksidācijas-reducēšanās reakciju laikā, kas notiek šādās akumulatoru sistēmās.

Atsauces

1. Kokvilna, F. Alberts un Vilkinsons, Džefrijs. (1980). Uzlabotā neorganiskā ķīmija. Ceturtais izdevums. Džons Vilijs un dēli.
2. Deja, JC; Emeléus, HJ; Sers Ronalds Nīholms un Trotmans-Dikensons, AF (1973). Visaptveroša neorganiskā ķīmija. 2. sējums. Pergamon Press.
3. Ulmana rūpnieciskās ķīmijas enciklopēdija. (1990). Piektais izdevums. Sējums A27. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Kirk-Othmer (1994). Ķīmiskās tehnoloģijas enciklopēdija. 24. sējums. Ceturtais izdevums. Džons Vilijs un dēli.
5. Ostrakhovitch, Elena A. un Cherian, M. George. (2007). Alva. Metālu toksikoloģijas rokasgrāmatā. Trešais izdevums. Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
6. Kwestroo, W. un Vromans, PHGM (1967). Tīra alvas (II) oksīda trīs modifikāciju sagatavošana. J. Inorgs. Nucl. Chem., 1967, 29. sēj., 2187. – 2190. Lpp.
7. Fouad, SS et al. (1992). Stingro oksīdu plēvju optiskās īpašības. Čehoslovākijas Fizikas žurnāls. 1992. gada februāris, 42. sējums, 2. izdevums. Atgūts no vietnes springer.com.
8. A-Young Kim et al. (2017). Pasūtītas SnO nanodaļiņas MWCNT kā funkcionāls pamatmateriāls litija-sēra akumulatora katoda ātrdarbībai. Nano Research 2017, 10 (6). Atgūts no vietnes springer.com.
9. Nacionālā medicīnas bibliotēka. (2019. gads). Stannous oksīds. Atgūts no: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov