Unsur kimia timah. Properties dan aplikasi timah

Setiap unsur kimia dalam sistem periodik, dan berpendidikan mereka zat sederhana dan kompleks yang unik. Mereka memiliki sifat yang unik, dan banyak membuat kontribusi disangkal signifikan bagi kehidupan manusia dan eksistensi pada umumnya. Tak terkecuali dan timah unsur kimia.

Memperkenalkan orang dengan logam kembali ke jaman dahulu. Ini unsur kimia telah memainkan peran penting dalam perkembangan peradaban manusia sampai hari ini sifat timah yang banyak digunakan.

Tin dalam sejarah

Penyebutan pertama logam ini, yang memiliki, sebagai orang-orang yang diduga sebelumnya, bahkan beberapa sifat magis dapat ditemukan dalam teks-teks Alkitab. Penting untuk meningkatkan kehidupan timah dimainkan selama abad "perunggu". Pada saat itu, paduan logam yang paling tahan lama yang dimiliki orang itu perunggu, dapat diperoleh di tembaga untuk menambahkan timah unsur kimia. Selama beberapa abad, bahan ini diproduksi segala sesuatu dari alat-alat dan berakhir dengan perhiasan.

Setelah penemuan sifat-sifat paduan besi-timah tidak lagi digunakan, tentu saja, itu diterapkan tidak dengan skala yang sama, tapi perunggu, serta banyak paduan lainnya terlibat aktif saat ini orang dalam industri, teknologi dan obat-obatan, bersama dengan garam logam, misalnya, seperti klorida timah, yang diperoleh dengan mereaksikan timah dengan klorin, cairan ini mendidih pada 112 derajat Celcius, juga larut dalam air, membentuk hidrat kristal dan asap di udara.

posisi elemen dalam Tabel Periodik

Kimia unsur timah (Latin nama stannum - «stannum" ditulis simbol Sn) Dmitriy Ivanovich Mendeleev benar disusun bernomor lima puluh pada periode kelima. Memiliki beberapa isotop, yang paling umum - isotop 120. logam ini juga dalam subkelompok utama dari kelompok keenam, bersama-sama dengan karbon, silikon, germanium dan Flerov. Lokasinya memprediksi sifat amfoter, sama-sama melekat timah dan asam, dan karakteristik dasar yang akan dijelaskan di bawah ini secara lebih rinci.

Tabel Periodik juga berisi berat atom timah, yang sama dengan 118,69. ² elektronik konfigurasi 5s 5p ² bahwa komposisi bahan memungkinkan logam kompleks memiliki keadaan oksidasi +2 dan +4, memberikan hanya dua elektron p-sublayer atau empat dan s dan P-benar mengosongkan lapisan luar seluruh.

elemen karakteristik elektronik

Menurut nomor atom atom timah ruang perinuklear terdiri menunjuk lima puluh elektron, mereka diatur dalam lima tingkat, yang pada gilirannya dibagi menjadi beberapa sublevels. Dua yang pertama hanya memiliki s dan p-sub-tingkat, serta dari ketiga ada membelah tiga kali lipat menjadi s-, p, d-.

Pertimbangkan eksternal tingkat elektron, karena itu adalah struktur dan mengisi elektron menentukan aktivitas kimia atom. Dalam elemen negara tereksitasi menunjukkan valensi dua, ada transisi dalam eksitasi elektron dari sublevel s-p ke kursi kosong sub-layer (yang mungkin berisi maksimal tiga elektron tidak berpasangan). Dalam hal ini, timah dan memiliki keadaan oksidasi valensi - 4, karena elektron tidak berpasangan, dan karenanya dalam perjalanan interaksi kimia pada sublevels mereka tidak memegang.

logam substansi sederhana dan sifat-sifatnya

substansi sederhana timah warna perak logam mengacu pada kelompok melebur. Logam lunak, yang relatif mudah setuju untuk deformasi. Beberapa fitur yang melekat dari logam seperti timah. Suhu di bawah 13,2 derajat Celcius adalah batas dari logam transisi bubuk timah modifikasi disertai dengan perubahan warna dari putih-perak untuk materi abu-abu, dan penurunan kepadatan. Tin meleleh pada 231,9 derajat, dan mendidih pada 2270 derajat Celcius. struktur logam timah tetragonal kristal putih menjelaskan pohrustyvanie karakteristik saat membungkuk dan pemanas di tempat oleh gesekan infleksi zat kristal terhadap satu sama lain. timah abu-abu memiliki syngony kubik.

Sifat timah kimia memiliki ganda dasarnya, memasuki kedua reaksi asam dan basa, menunjukkan amfoter. logam bereaksi dengan alkali, dan asam seperti sulfat dan asam nitrat, aktif dalam reaksi dengan halogen.

timah paduan

Mengapa sering digunakan sebagai pengganti paduan logam murni dengan persentase tertentu dari komponen-komponen penyusun? Fakta bahwa sifat yang melekat dari paduan, yang tidak memiliki logam individu, atau properti ini jauh lebih besar (misalnya, konduktivitas, tahan terhadap korosi, pasivasi atau aktivasi dari karakteristik fisik dan kimia dari logam, jika perlu dll). Tin (foto menunjukkan contoh dari logam murni) adalah bagian dari banyak paduan. Hal ini dapat digunakan sebagai bahan aditif atau dasar.

Saat ini, ada sejumlah besar dari paduan logam, timah (harga untuk mereka bervariasi), melihat yang paling populer dan digunakan (penggunaan paduan tertentu akan pergi ke bagian yang sesuai). Secara umum, paduan stannuma memiliki karakteristik sebagai berikut: daktilitas tinggi, rendah titik leleh, kekerasan kecil dan kekuatan.

Beberapa contoh paduan

• Paduan timah dan timah dengan beberapa dopan (antimon, tembaga, kadmium, seng, perak, indium) - yang disebut solder timah, persentase stannuma dalamnya untuk properti ikatan terbaik harus 49-51 atau 59-61 persen. kekuatan ikatan memastikan pembentukan larutan padat dari timah diikat dengan permukaan logam.
• Garth - sebuah paduan timah, timbal dan antimony - adalah dasar dari tinta tipografi (yang mengapa tidak dianjurkan untuk membungkus makanan di koran, untuk mencegah masuknya konsentrasi yang tidak diinginkan dari logam ini).
• Babbit - paduan timah, timbal, tembaga dan antimony - ditandai dengan rendah gesekan, ketahanan aus yang tinggi.
• Paduan indium-tin - bahan melebur, yang refrakter melekat, ketahanan korosi dan kekuatan yang besar.

Senyawa alami yang paling penting

Tin membentuk serangkaian senyawa alami - bijih. Logam 24 bentuk senyawa mineral, yang paling penting bagi industri memiliki tin oxide - kasiterit dan belenggu - Cu ₂ FeSnS _4. Tin tersebar di kerak bumi, dan senyawa yang terbentuk oleh mereka, memiliki asal-usul magnetik. Industri ini juga telah digunakan poliolovyannyh asam garam dan timah silikat.

Tin dan tubuh manusia

unsur kimia timah adalah elemen jejak dalam isi kuantitatif dalam tubuh manusia. klaster utamanya adalah di jaringan tulang, di mana konten logam normal memfasilitasi pengembangan tepat waktu dan fungsi secara keseluruhan dari sistem muskuloskeletal. Selain tulang, timah berkonsentrasi di saluran pencernaan, paru-paru, ginjal dan jantung.

Hal ini penting untuk dicatat bahwa akumulasi berlebihan dari logam dapat menyebabkan keracunan umum tubuh, dan lebih banyak eksposur jangka panjang - bahkan dalam mutasi gen yang merugikan. Baru-baru ini, masalah ini cukup relevan, sebagai negara ekologi lingkungan daun banyak yang harus diinginkan. Probabilitas tinggi keracunan dengan penduduk timah dari kota-kota dan daerah di sekitar kawasan industri di dekatnya. Dalam kebanyakan keracunan terjadi oleh akumulasi di paru-paru garam timah, seperti stannous klorida, dan lain-lain. Pada saat yang sama, kekurangan unsur jejak dapat memicu perlambatan pertumbuhan, gangguan pendengaran dan rambut rontok.

aplikasi

logam adalah tersedia secara komersial di banyak pabrik baja dan perusahaan. Hal ini dihasilkan dalam bentuk ingot, batang, silinder kawat, anoda zat sederhana murni seperti timah. Harga berkisar 900-3000 rubel per kg.

Tin dalam bentuk murni jarang digunakan. paduan umum digunakan dan senyawa - garam. solder timah digunakan dalam kasus-bagian ikatan yang tidak terkena suhu tinggi dan beban mekanik berat, terbuat dari paduan tembaga, baja, tembaga, tapi tidak direkomendasikan untuk diproduksi dari aluminium atau paduannya. Sifat-sifat dan karakteristik dari paduan timah dijelaskan dalam bagian yang relevan.

Solder digunakan untuk chip solder, dalam situasi ini juga ideal paduan logam berbasis seperti timah. Foto menunjukkan proses menerapkan paduan timah-timah. Menggunakannya Anda dapat bekerja cukup tipis.

Karena resistensi yang tinggi terhadap korosi timah digunakan untuk pembuatan besi kaleng (tinplate) - kaleng untuk produk makanan. Dalam pengobatan, khususnya dalam kedokteran gigi, timah yang terlibat untuk melakukan tambalan gigi. Tin tertutup brownies pipa dan paduan diproduksi bantalan. kontribusi yang sangat berharga untuk masalah penting ini dan di bidang teknik listrik.

larutan berair dari seperti stanno garam, fluoroborates, sulfat dan klorida digunakan sebagai elektrolit. Timah oksida - glasir keramik. Dengan pengenalan ke dalam plastik dan bahan sintetis dari berbagai turunan timah adalah mungkin untuk mengurangi mudah terbakar dan mengisolasi asap berbahaya.