Estanho
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O estanho é um elemento químico de símbolo Sn, número atômico 50 (50 prótons e 50 elétrons) e com massa atómica de 118,7 uma. Está situado no grupo 14 ou 4A da Classificação Periódica dos Elementos.
É um metal prateado, maleável que é sólido nas condições ambientais. Não se oxida facilmente com o ar e é resistente a corrosão. É usado para produzir diversas ligas metálicas utilizados para recobrir outros metais para protegê-los da corrosao. O estanho é obtido principalmente do mineral cassiterita onde apresenta-se como um óxido.
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| Geral | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Nome, símbolo, número | Estanho, Sn, 50 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Classe , Série química | Metal , Carbono | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Grupo, periodo, bloco | 14, 5 , p | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Densidade, dureza | 7310 kg/m3, 1,5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Cor e aparência | Cinza prateado brilhante |
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| Propriedades atômicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Massa atómica | 118,710(7) u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Raio médio† | 145 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Raio atómico calculado | 145 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Raio covalente | 141 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Raio de van der Waals | 217 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Configuração electrónica | [Kr]4d10 5s2 5p2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estados de oxidação (Óxido) | 4,2 (anfótero) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estrutura cristalina | Tetraédrica | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propriedades físicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estado da matéria | Sólido | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ponto de fusão | 505,08 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ponto de ebulição | 2875 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpia de vaporização | 295,8 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpía de fusão | 7,029 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pressão de vapor | 5,78 x 10-21 Pa a 505 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Velocidade do som | 2500 m/s a 293,15 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Informações diversas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Eletronegatividade | 1,96 (Pauling) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Calor específico | 228 J/(kg K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Condutividade elétrica | 9,17 106 m-1·Ω-1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Condutividade térmica | 66,6 W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1° Potencial de ionização | 708,6 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2° Potencial de ionização | 1411,8 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3° Potencial de ionização | 2943,0 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4° potencial de ionização | 3930,3 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5° Potencial de ionização | 7456 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isótopos máais estáveis | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Unidades SI e CNPT exceto onde indicado o contrário. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Índice |
[editar] Características principais
O estanho é um metal branco prateado, maleável, pouco ductil, de baixo ponto de fusão e altamente cristalino. Quando uma barra de estanho é quebrada produz um ruído denominado “grito de lata” (“grito de estanho”) causada pelos cristais quando são rompidos. Este metal resiste à corrosão quando exposto a água do mar destilada ou à água potável, porém pode ser atacado por ácidos fortes, bases alcalinas e sais ácidos. O estanho age como um catalisador quando o oxigênio encontra-se dissolvido, acelerando o ataque químico.
O estanho, quando aquecido na presenca do ar acima de 1500°C retorna a condição de óxido estânico. O estanho é atacado pelos ácidos sulfúrico, nítrico e clorídrico concentrados, e com bases alcalinas produz estanatos. O estanho facilmente pode ser lustrado e é usado como revestimento de outros metais para impedir a corrosão ou a outra ação química. Este metal combina-se diretamente com cloro e oxigênio, e desloca o hidrogênio dos ácidos. O estanho é maleável em baixas temperaturas porém é frágil quando aquecido.
[editar] Alótropos
O estanho sólido tem dois alótropos na pressão normal. Em baixas temperatura existe na forma “cinzenta” ou estanho alfa que apresenta estrutura cristalina cúbica semelhante ao silício e germânio. Quando aquecido acima de 13.2 °C muda para a forma “branca” ou estanho beta com estrutura cristalina tetragonal. A transformação da forma beta em alfa, por resfriamento, só pode ser efetuada quando o estanho apresenta elevado grau de pureza. Esta transformação é afetada por impurezas como alumínio e zinco, e pode ser impedida de ocorrer através da adição de antimônio, bismuto, chumbo, ouro ou prata.
[editar] Aplicações
O estanho liga-se prontamente com o ferro, e foi usado para o revestimento do chumbo ou zinco e o aço para impedir a corrosão. Os recipientes de aço blindados com estanho (folhas de flanders) são usados extensivamente para a conservação de alimentos, e desta forma é um grande mercado para o estanho metálico. Os ingleses os denominam de "tins" e os norte-americanos de “cans”. Outros usos:
- Algumas ligas importantes de estanho são: bronze, metal de sino , metal Babbitt, liga de carcaça, pelter, bronze fosforoso, solda macia, e metal branco.
- O sal mais importante é o cloreto de estanho que é usado como agente redutor e como mordente no processo de fixação de tintas no tecido morin produzindo um tecido estampado denominado chita. O cloreto também é adicionado a sabões, sabonetes e perfumes para manter a cor e perfume destes produtos. Revestimentos de sais de estanho pulverizados sobre vidro conduzem eletricidade. Estes revestimentos foram usados em painéis luminosos e em para-brisas para liberá-las de água ou gelo.
- O vidro de janelas freqüentemente é produzido através da flutuação de vidro derretido sobre o estanho derretido (vidro de flutuador) para tornar sua superfície plana, método denominado “processo Pilkington”.
- O estanho também é usado para soldar juntas de tubulações ou de circuitos elétricos e eletrônicos. Na forma de ligas é usado para a fabricação de molas, fusíveis, tubos e peças de fundição como mancais e bronzinas.
- Sais de estanho são usados em espelhos e na produção de papel, remédios e fungicidas.
- Devido a grande maleabilidade do estanho é possível produzir lâminas muito finas utilizadas para acondicionar vários produtos como, por exemplo, maços de cigarros e barras de chocolate.
O estanho transforma-se num supercondutor abaixo de 3.72 K. O estanho foi um dos primeiros supercondutores a ser estudado; o efeito Meissner, uma das características dos supercondutores, foi descoberto inicialmente em cristais supercondutores de estanho. O composto nióbio-estanho Nb3Sn é comercialmente usado para produzir fios de imãs supercondutores, devido a sua alta temperatura crítica (18K) e campo magnético crítico (25 T). Os eletroímãs supercondutores que pesam alguns quilogramas são capazes de produzir campos magnéticos comparáveis a toneladas de eletroimãs convencionais.
[editar] História
O estanho ( do latim ‘’stagnun’’ vulgarizado para ‘’stannun’’ na Idade Média ) é um dos metais mais antigos conhecido , e foi usado como um dos componentes do bronze desde a antiguidade. Devido a sua capacidade de endurecer o cobre, a liga de estanho-cobre ( bronze ) foi utilizado para produzir armas e utensílios desde 3.500 a.C. Acredita-se que a mineração do estanho tenha se iniciado em Cornwall e Devon ( Indústria de mineração de estanho de Dartmoor ), Inglaterra , em épocas Clássicas, desenvolvendo um próspero comércio de estanho com as civilizações do mediterrâneo. Entretanto, o metal puro não foi usado até aproximadamente 600 a.C..
[editar] Ocorrência
Aproximadamente 35 paises no mundo mineram o estanho . Quase todo continente apresenta uma mina importante deste metal. O estanho é produzido pela redução do minério com carvão em alto forno e depois refinado em fornos revérboro:
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- SnO2 + 2 C ===> Sn + 2 CO
Este metal é um elemento relativamente escasso, com uma abundância na crosta terrestre de aproximadamente 2 ppm, comparado com os 94 ppm para o zinco. 63 ppm para o cobre, e 12 ppm para o chumbo. A maioria do estanho do mundo é produzida a partir de depósitos placer ; pelo menos a metade vem do Sudeste Asiático: Malásia , Indonésia e Tailândia. Na América do Sul o principal produtor é a Bolívia. O único mineral de importância comercial como uma fonte de estanho é a cassiterita ( SnO2 ), embora pequenas quantidades de estanho são recuperados de sulfetos complexos como estanita, cilindrita, lindrita, franckeita , canfieldita, e teallita. A sucata também é uma fonte importante de estanho..
Isótopos
O estanho é o elemento com o maior número de isótopos estáveis (10). São conhecidos, também, 18 isótopos instáveis. Os principais isótopos instáveis com as suas respectivas meias-vida são: Sn-113 (155,1 dias), Sn-117m (13,6 dias), Sn-119m (293,0 dias), Sn-121 (1,12 dias), Sn-121m (55,0 anos), Sn-123 (129,2 dias), Sn-123m (40,1 minutos), Sn-125 (9,63 dias), Sn-125m (9,5 minutos) e Sn-126 (100.000,0 anos).
[editar] Precauções
Pequenas quantidade de estanho encontradas em alimentos enlatados não são prejudiciais a seres humanos. Os compostos trialkyl triaryl de estanho são biocidas e devem ser manuseados com cuidado.
