Jedes chemische Element des Periodensystems und die daraus gebildeten einfachen und komplexen Substanzen sind einzigartig. Sie haben einzigartige Eigenschaften, und viele leisten unbestreitbar einen bedeutenden Beitrag zum menschlichen Leben und zur Existenz im Allgemeinen. Das chemische Element Zinn ist da keine Ausnahme.
Die Bekanntschaft der Menschen mit diesem Metall reicht bis in die Antike zurück. Dieses chemische Element spielte eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung der menschlichen Zivilisation, und bis heute werden die Eigenschaften von Zinn weithin genutzt.
Zinn in der Geschichte
Die erste Erwähnung dieses Metalls, das, wie man früher glaubte, sogar magische Eigenschaften hatte, findet sich in biblischen Texten. Zinn spielte in der Bronzezeit eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung des Lebens. Die beständigste Metalllegierung, die ein Mensch besaß, war damals Bronze, die durch Zugabe des chemischen Elements Zinn zu Kupfer gewonnen werden konnte. Seit mehreren Jahrhunderten wird alles aus diesem Material hergestellt, vom Werkzeug bis zum Schmuck.
Nach der Entdeckung der Eigenschaften von Eisen wurde die Zinnlegierung nicht mehr verwendet, natürlich wird sie nicht im gleichen Umfang verwendet, aber Bronze sowie viele ihrer anderen Legierungen sind aktiv beteiligtheute ein Mensch in Industrie, Technik und Medizin, zusammen mit Salzen dieses Metalls, wie Zinnchlorid, das durch die Wechselwirkung von Zinn mit Chlor gewonnen wird, diese Flüssigkeit siedet bei 112 Grad Celsius, löst sich gut in Wasser, bildet kristalline Hydrate und raucht in der Luft.
Die Position des Elements im Periodensystem
Das chemische Element Zinn (der lateinische Name Stannum - „Stannum“, geschrieben mit dem Symbol Sn) Dmitry Ivanovich Mendeleev platzierte sich zu Recht auf Platz fünfzig, in der fünften Periode. Es hat eine Reihe von Isotopen, das häufigste Isotop 120. Dieses Metall gehört auch zur Hauptuntergruppe der sechsten Gruppe, zusammen mit Kohlenstoff, Silizium, Germanium und Flerovium. Seine Lage sagt amphotere Eigenschaften voraus, Zinn hat gleichermaßen saure und basische Eigenschaften, die weiter unten näher beschrieben werden.
Das Periodensystem zeigt auch die Atommasse von Zinn, die 118,69 ist. Die elektronische Konfiguration ist 5s25p2, was Komplexe Substanzen ermöglichen es dem Metall, die Oxidationsstufen +2 und +4 einzunehmen, wobei nur zwei Elektronen von der p-Unterebene oder vier von s- und p- abgegeben werden, wodurch die gesamte äußere Ebene vollständig entleert wird.
Elektronisches Merkmal des Elements
Der Kernraum des Zinnatoms enthält entsprechend der Ordnungszahl bis zu fünfzig Elektronen, sie befinden sich auf fünf Ebenen, die wiederum in mehrere Unterebenen aufgeteilt sind. Die ersten beiden haben nur s- und p-Unterebenen, und ab der dritten gibt es eine dreifache Aufsp altungzu s-, p-, d-.
Betrachten wir die externe elektronische Ebene, denn ihre Struktur und Füllung mit Elektronen bestimmen die chemische Aktivität des Atoms. Im nicht angeregten Zustand weist das Element eine Wertigkeit von zwei auf, bei Anregung geht ein Elektron von der s-Unterebene auf eine Leerstelle in der p-Unterebene über (es kann maximal drei ungepaarte Elektronen enth alten). In diesem Fall weist Zinn die Wertigkeit und den Oxidationszustand - 4 auf, da es keine gepaarten Elektronen gibt, was bedeutet, dass sie im Prozess der chemischen Wechselwirkung nicht auf den Unterebenen geh alten werden.
Einfache Substanz Metall und seine Eigenschaften
Einfache Substanz Zinn ist ein silberfarbenes Metall, gehört zur Gruppe der Schmelzlote. Das Metall ist weich und lässt sich relativ leicht verformen. Einem Metall wie Zinn sind eine Reihe von Merkmalen eigen. Eine Temperatur unter 13,2 Grad Celsius ist die Grenze des Übergangs der Metallmodifikation von Zinn zu Pulver, was mit einem Farbumschlag von silberweiß nach grau und einer Abnahme der Dichte der Substanz einhergeht. Zinn schmilzt bei 231,9 Grad und siedet bei 2270 Grad Celsius. Die kristalline tetragonale Struktur von weißem Zinn erklärt das charakteristische Knirschen des Metalls, wenn es gebogen und am Wendepunkt erhitzt wird, indem die Kristalle der Substanz aneinander gerieben werden. Graues Zinn hat eine kubische Syngonie.
Die chemischen Eigenschaften von Zinn haben eine doppelte Essenz, es geht sowohl saure als auch basische Reaktionen ein und zeigt Amphoterismus. Das Metall interagiert mit Alkalien, sowie Säuren, wie Schwefelsäure undSalpetersäure, ist aktiv bei der Reaktion mit Halogenen.
Zinnlegierungen
Warum werden ihre Legierungen mit einem bestimmten Prozentsatz an Bestandteilen häufiger anstelle von reinen Metallen verwendet? Tatsache ist, dass die Legierung Eigenschaften aufweist, die ein einzelnes Metall nicht hat, oder diese Eigenschaften viel stärker sind (z. B. elektrische Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Passivierung oder Aktivierung der physikalischen und chemischen Eigenschaften von Metallen, falls erforderlich usw.). Zinn (das Foto zeigt eine Probe aus reinem Metall) ist Bestandteil vieler Legierungen. Es kann als Zusatz- oder Grundstoff verwendet werden.
Heute ist eine große Anzahl von Legierungen eines solchen Metalls wie Zinn bekannt (der Preis für sie variiert stark), betrachten wir die beliebtesten und am häufigsten verwendeten (die Verwendung bestimmter Legierungen wird im entsprechenden Abschnitt besprochen).). Im Allgemeinen haben Zinnlegierungen die folgenden Eigenschaften: hohe Duktilität, niedriger Schmelzpunkt, geringe Härte und Festigkeit.
Einige Beispiele für Legierungen
- Eine Legierung aus Zinn und Blei mit einigen Legierungszusätzen (Antimon, Kupfer, Cadmium, Zink, Silber, Indium) ist das sogenannte Lötzinn, der Anteil von Zinn darin sollte 49-51 oder 59 betragen -61 Prozent. Die Stärke der Bindung stellt sicher, dass das Zinn mit den gebundenen Metalloberflächen eine feste Lösung bildet.
- Garth ist eine Legierung aus Zinn, Blei uAntimon ist die Basis von Druckfarbe (weshalb es nicht empfohlen wird, Lebensmittel in Zeitungspapier einzuwickeln, um unerwünschte Konzentrationen dieser Metalle zu vermeiden).
- Babbit - eine Legierung aus Zinn, Blei, Kupfer und Antimon - zeichnet sich durch geringe Reibung, hohe Verschleißfestigkeit aus.
- Indium-Zinn-Legierung ist ein niedrigschmelzender Werkstoff, der sich durch Feuerfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und erhebliche Festigkeit auszeichnet.
Die wichtigsten Naturstoffe
Zinn bildet eine Reihe natürlicher Verbindungen - Erze. Das Metall bildet 24 mineralische Verbindungen, die wichtigste für die Industrie ist Zinnoxid - Kassiterit, sowie Rahmen - Cu2FeSnS4. Zinn ist in der Erdkruste verstreut, und die dabei gebildeten Verbindungen sind magnetischen Ursprungs. Die Industrie verwendet auch Polyolsalze und Zinnsilikate.
Zinn und der menschliche Körper
Das chemische Element Zinn ist mengenmäßig ein Spurenelement im menschlichen Körper. Seine Hauptansammlung befindet sich im Knochengewebe, wo der normale Geh alt des Metalls zu seiner rechtzeitigen Entwicklung und der Gesamtfunktion des Bewegungsapparates beiträgt. Neben den Knochen kommt Zinn im Magen-Darm-Trakt, Lunge, Nieren und Herz vor.
Es ist wichtig zu beachten, dass eine übermäßige Ansammlung dieses Metalls zu einer allgemeinen Vergiftung des Körpers führen kann und eine längere Exposition sogar zu nachteiligen Genmutationen führen kann. In letzter Zeit ist dieses Problem ziemlich relevant, da der ökologische Zustand der UmweltDie Umgebung lässt sehr zu wünschen übrig. Es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit einer Zinnvergiftung bei Bewohnern von Megastädten und Gebieten in der Nähe von Industriegebieten. Am häufigsten kommt es zu einer Vergiftung durch die Ansammlung von Zinnsalzen in der Lunge, wie z. B. Zinnchlorid und andere. Gleichzeitig kann ein Mikronährstoffmangel zu Wachstumsverzögerungen, Hörverlust und Haarausfall führen.
Bewerbung
Metall ist im Handel von vielen Hütten und Unternehmen erhältlich. Es wird in Form von Barren, Stäben, Drähten, Zylindern, Anoden aus einer reinen einfachen Substanz wie Zinn hergestellt. Der Preis reicht von 900 bis 3000 Rubel pro kg.
Reines Zinn wird selten verwendet. Seine Legierungen und Verbindungen werden hauptsächlich verwendet - Salze. Lötzinn wird bei Befestigungsteilen verwendet, die keinen hohen Temperaturen und starken mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, aus Kupferlegierungen, Stahl, Kupfer, wird jedoch nicht für solche aus Aluminium oder seinen Legierungen empfohlen. Die Eigenschaften und Eigenschaften von Zinnlegierungen sind im entsprechenden Abschnitt beschrieben.
Lote werden zum Löten von Mikrosch altungen verwendet, hier sind auch Legierungen auf Basis eines Metalls wie Zinn ideal. Das Foto zeigt den Prozess des Auftragens einer Zinn-Blei-Legierung. Damit lassen sich recht filigrane Arbeiten verrichten.
Aufgrund der hohen Korrosionsbeständigkeit von Zinn wird es zur Herstellung von verzinnten Eisen (Weißblech) - Dosen für Lebensmittelprodukte - verwendet. In der Medizin, insbesondere in der Zahnmedizin, wird Zinn zDurchführung von Zahnfüllungen. Hausleitungen sind mit Zinn überzogen, Lager bestehen aus seinen Legierungen. Auch der Beitrag dieser Substanz zur Elektrotechnik ist von unschätzbarem Wert.
Als Elektrolyte werden wässrige Lösungen von Zinnsalzen wie Fluorboraten, Sulfaten und Chloriden verwendet. Zinnoxid ist eine Glasur für Keramik. Durch das Einbringen verschiedener Zinnderivate in Kunststoffe und Kunststoffe scheint es möglich, deren Entflammbarkeit und die Emission schädlicher Dämpfe zu verringern.
