Vjerujte

Lim (Sn) , kemijski element koji pripada obitelji ugljika, skupina 14 (IVa) periodnog sustava. To je mekani, srebrnasto bijeli metal s plavkastim nijansom, poznat starima u bronci, an legura s bakrom. Lim se široko koristi za oplata čeličnih limenki koje se koriste kao spremnici za hranu, u metalima koji se koriste za ležajeve i za lemljenje.

kemijska svojstva kositra (dio slikovne karte Periodnog sustava elemenata)

Encyclopædia Britannica, Inc.



Podrijetlo kositra gubi se u antici. Bronze, koje su legure bakra i kositra, ljudi su koristili u pretpovijesti mnogo prije nego što je izoliran sam čisti metalni lim. Bronze su bile česte u ranoj Mezopotamiji, dolini Inda, Egiptu, Kreti, Izraelu i Peruu. Velik dio kositra koji su rabili rani mediteranski narodi očito je potjecao iz Scilly Isles i Cornwallu na Britanskom otočju, gdje vađenje kositra datira najmanje 300–200bce. U objema su radile limene mine Još i Aztečke domene Južne i Srednje Amerike prije španjolskog osvajanja. Simbol Sn za kositar kratica je latinske riječi za kositar, stannum .



Svojstva elementa
atomski brojpedeset
atomska težina118,69
talište231,97 ° C (449,54 ° F)
vrelište2.270 ° C (4.100 ° F)
gustoća
bijela7.28
siva5,75 grama / cm3
oksidacijska stanja+2, +4
elektronska konfiguracija[Kr] 4 d 105 s dva5 str dva

Pojava i distribucija

Element je prisutan u magmatskim stijenama Zemljine kore u iznosu od oko 0,001 posto, što je rijetko, ali nije rijetko; njegovo je obilježje istog reda veličine kao takvi tehnički korisni elementi kao što su kobalt, nikal, bakar, cerij i olovo, a u osnovi je jednako izobilju dušik . U kozmosu ima 1,33 atoma kositra na 1 × 106atoma silicija, a količina je približno jednaka onoj u niobiju, ruteniju, neodimiju ili platini. Kozmički je kositar proizvod od apsorpcija neutrona . Ističe se njegovo bogatstvo stabilnim izotopima.

koje tri glavne stvari čine molekulu atp

Kalaj se pojavljuje u zrnima domaćeg metala, ali uglavnom kao stanov oksid, SnOdva, u mineral kasiterit, jedini mineral od kositra komercijalnog značaja. Metal se dobiva iz kasiterita redukcijom (uklanjanjem kisika) ugljenom ili koksom u pećima za taljenje. Nisu poznate visoke depozite. Glavni izvori su aluvijalne naslage, u prosjeku oko 0,01 posto kositra. Najstariji rudnici kositra bili su oni u Cornwallu, koji su radili barem još u feničko vrijeme, ali više nisu velike posljedice, i u Španjolskoj. Naslage loze, koje sadrže do 4 posto, nalaze se u Boliviji i Cornwallu. Kina vodio svijet u proizvodnji kositra početkom 21. stoljeća, čineći gotovo polovicu sve proizvodnje; Indonezija, Peru i Bolivija također su bili najveći proizvođači. Osmišljeno je nekoliko postupaka za iskorištavanje metala iz otpadnog kositra ili predmeta obloženih kositrom. (Za cjeloviti tretman vađenja kositra, preradu i oporabu, vidjeti prerada kositra.)



Svojstva elementa

Lim je netoksičan, žilav, kovan , i prilagođena svim vrstama hladnog rada, poput valjanja, predenja i istiskivanja. Boja čistog kositra zadržava se tijekom izlaganja, jer tanki, nevidljivi, zaštitni film stanikovog oksida spontano nastaje reakcijom s kisikom u zraku. Nisko talište kositra i njegovo čvrsto prianjanje na čiste površine željeza, čelika, bakra i bakrenih legura olakšati njegova upotreba kao premazni materijal otporan na oksidaciju. Kalaj postoji u dva različita oblika, ili alotropi: poznati oblik, bijeli (ili beta) kositar i sivi (ili alfa) kositar, koji je praškasti i od male koristi. Sivi oblik mijenja se u bijeli iznad 13,2 ° C (55,8 ° F), brzo na temperaturama iznad 100 ° C (212 ° F); obrnuta transformacija, koja se naziva štetnik kositra, događa se na niskim temperaturama i ozbiljno ometa upotrebu metala u vrlo hladnim područjima. Ta je promjena brza samo ispod -50 ° C (-58 ° F), osim ako je sivi kositar ili kositar ne kataliziraju u +4 oksidacijskom stanju, ali je sprječavaju male količine antimona, bizmuta, bakra, olova, srebra ili zlato normalno prisutan u komercijalnim razredima kositra.

Bijeli kositar ima tetragonalnu strukturu usredotočenu na tijelo kristalna struktura , a sivi kositar ima kubnu strukturu usredotočenu na lice. Kada se savije, kositar izaziva jeziv, pucketav plač dok se njegovi kristali drobe jedni druge. Lime napadaju jake kiseline i lužine, ali gotovo neutralne otopine ne utječu na njega znatno. Klor, brom i jod reagiraju s kositrom, ali fluor s njim reagira samo polako na sobnoj temperaturi. Odnosi između alotropskih modifikacija kositra mogu se predstaviti kao transformacije s jednog tipa kristala na određene temperature:

Slika prikazuje alotropne modifikacije kositra pri različitim temperaturama.



(Dvostruke strelice označavaju da se transformacija događa u oba smjera, dok se kalaj zagrijava ili hladi.)

Kalaj postoji u dva oksidacijska stanja, +4 i +2. Elementarni kositar lako se oksidira do dipozitivnog iona u kiseloj otopini, ali ovaj Sn2+ion se pretvara u Sn4+iona od strane mnogih blagih oksidirajućih sredstava, uključujući elementarni kisik. Oksidacija u alkalnim uvjetima normalno daje tetrapozitiv (Sn4+) država. U alkalnom mediju dipozitivan kositar (Sn2+) lako se disproporcionalno prema tetrapozitivnom kositru i slobodnom elementu.

Kalaj ima 10 stabilnih izotopa, koji se javljaju u sljedećim postocima u prirodnom kositru: kositar-112, 0,97; kositar-114, 0,65; kositar-115, 0,36; kositar-116, 14,53; kositar-117, 7,68; kositar-118, 24,22; kositar-119, 8,58; kositar-120, 32,59; kositar-122, 4,63; i kositar-124, 5,79.



Koristi

Kalajiranje željeza štiti potonje od korozije; limeni cjevovodi i ventili održavaju čistoću u voda i pića; rastaljeni kositar je osnova za proizvodnju (plutajućeg) pločastog stakla. Budući da je čisti kositr relativno slab, ne koristi se za strukturne svrhe, osim ako nije legiran s drugim metalima u materijalima kao što su bronca, kositra, noseći metali, tipovi metala, lemovi na bazi olova, zvonovi, babit i legure za lijevanje pri niskim temperaturama . Kositreni oksid , u kojem je kositar u +4 oksidacijskom stanju, koristan je za izradu keramičkih tijela neproziran , kao blagi abraziv i kao sredstvo za ponderiranje tkanina. U sredstvima za čišćenje zuba koriste se kositreni fluorid i kositreni pirofosfat, u kojima je kositar u +2 oksidacijskom stanju. Organski lim spojevi djeluju kao stabilizatori u određenim plastikama i kao sredstva za zaštitu drva. Kristalna legura s niobijom super je provodnik na temperaturama visokim od 18 ° C DO (−427 ° F) i zadržava ovo svojstvo u vrlo jakim magnetskim poljima.

Elementarni kositar očito nije toksičan, a količine kositra do 300 dijelova na milijun, otopljene hranom pakiranom u posudama presvučenim kositrom i priborom za kuhanje, nisu štetne. Međutim, organski spojevi kositra koji se obično koriste kao biocidi i fungicidi toksični su za ljude.



Spojevi

Kalaj tvori dvije serije spojeva: kositreni, u kojem je kositar u +2 oksidacijskom stanju, i kositrski, u kojem je u +4. Neki od komercijalno važnih kositrovih spojeva su kositreni klorid, SnCldva, koristi se u limu pocinčavanje i kao redukcijsko sredstvo u proizvodnji polimera i boja; kositrov oksid, SnO, zaposlen u izradi kalajnih soli za kemijske reagense i za oblaganje; i kositreni fluorid, SnFdva, aktivni sastojak pasta za zube. Stanični spojevi od značaja uključuju stanov klorid, SnCl4, široko korišten kao stabilizator za parfeme i kao polazni materijal za ostale soli kositra; i stanov oksid, SnOdva, korisna katalizator u određenim industrijskim procesima i prašak za poliranje čelika.

Kalaj može stvoriti vezu s ugljikom, kao u više od 500 poznatih organokositrenih spojeva. Organotinski stabilizatori koriste se za sprječavanje promjena polivinil klorida pri izlaganju svjetlosti i toplini. Brojni organokositreni spojevi glavni su sastojci biocida i fungicida.