スズ
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一般特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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名称, 記号, 番号 | スズ, Sn, 50 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
分類 | 卑金属 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
族, 周期, ブロック | 14 (IVB), 5 , p | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
密度, 硬度 | 7310 kg·m−3, 1.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
単体の色 | 光沢のある銀灰色 |
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原子特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子量 | 118.710 amu | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
原子半径 (計測値) | 145 (145) pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
共有結合半径 | 141 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
VDW半径 | 217 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
電子配置 | [Kr]4d10 5s2 5p2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
電子殻 | 2, 8, 18, 18, 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
酸化数(酸化物) | 4, 2(両性酸化物) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
結晶構造 | 正方晶 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
物理特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
相 | 固体 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
融点 | 505.08 K (449.47 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
沸点 | 2875 K (4716 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
モル体積 | 16.29 × 10−3 m3·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
気化熱 | 295.8 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
融解熱 | 7.029 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
蒸気圧 | 5.78 × 10−21 Pa (505 K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
音の伝わる速さ | 2500 m·s−1 (293.15 K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
その他 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
クラーク数 | 0.004% | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
電気陰性度 | 1.96 (ポーリング) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
比熱容量 | 228 J·kg−1·K−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
導電率 | 9.17 × 106 m·Ω | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
熱伝導率 | 66.6 W·m−1·K−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
イオン化エネルギー | 第1: 708.6 kJ·mol−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
第2: 1411.8 kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
第3: 2943.0 kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
第4: 3930.3 kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
第5: 7456 kJ·mol−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(比較的)安定同位体 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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注記がない限り国際単位系使用及び標準状態下。 |
スズ(錫、Tin)は原子番号50の元素で、元素記号は Sn。元素記号はラテン語の stannum に由来する。本来、この語は銀と鉛の合金を指していたが、4世紀ごろよりスズを stannum と呼ぶようになった。
炭素族元素の1つ。常温、常圧での結晶構造は β スズ (beta-tin) 構造(正方晶)で、その名の通り β スズ(白色スズ)と言われる金属である。高温(161 ℃ 以上)で γ スズ(斜方スズ)、低温(−13 ℃ 以下)で α スズ(灰色スズ、バンドギャップが約 0.1 eV)となる。環境の整っていない時代には鉱山からの採掘の際に多くの労働者が肺を病んだ。
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[編集] 用途
古来から用いられる金属材料には、鉛との合金がはんだ(最近は鉛フリーのはんだもある)、青銅がある。
近代においては、β スズを鋼板に被覆したものに、ブリキがある。内燃機関において高回転軸を支える軸受部分に銅との合金バビットメタルが用いられ、熱線カットガラスは近赤外線を遮断するガラスでインジウムとスズの酸化物が乗用車のフロントガラスなどに用いられる。また、パイプオルガンのパイプにもスズを主とした合金が使われてきた。
日本において、スズそのものの加工品としては奈良時代後期に茶とともに持ち込まれた可能性が高い。今でいう茶壷、茶托などであろうと推測される。金属スズは比較的毒性が低く、酸化や腐食に強いため、主に飲食器として重宝された。現在でも、大陸喫茶文化の流れを汲む煎茶道ではスズの器物が用いられることが多い。日本独自のものには、神社で用いられる瓶子(へいし、御神酒徳利)、水玉、高杯などの神具がある。いずれも京都を中心として製法が発展し、全国へ広まった。
それまでの特権階級のものから、江戸時代には町民階級にも慣れ親しまれ、酒器、中でも特に注器としてもてはやされた。京都、大阪、鹿児島に、伝統的な錫工芸品が今も残る。
[編集] 化合物
- 塩化スズ SnCl2, SnCl4
- 酸化スズ — 下記の3つが存在する
- 酸化スズ(II) SnO — 金属酸化物のなかでは例外的に導体である。
- 酸化スズ(IV) SnO2
- 酸化スズ(VI) SnO3
- 硫化スズ SnS, SnS2
- 有機スズ化合物(特殊な環境で有機化した薬品)を利用した塗料 — 船底に貝が付着することを効果的に防止する塗料として広く用いられたが、環境ホルモン作用、海洋生物に対する蓄積毒性により先進国では使用禁止となる。発展途上国ではいまだに使用しているところもある。
[編集] スズ鉱石
スズの重要な鉱石鉱物は、錫石(SnO2)である。風化に強いため、砂鉱の砂錫としても産出する。