ROGER NOGUERA

GRUP 13

L’estany

Sn

1. Història

L'estany és un dels metalls coneguts des de l'antiguitat. Aprofitant la seva capacitat d'endurir el coure, s'utilitzava en la fabricació de bronze cap a 3500 a.C. La mineria de l'estany es creu que va començar a Cornwall i Devon (Anglaterra) d'on l'obtenien els romans encara que grecs i fenicis ja comerciaven amb Orient. Tot i així, el metall pur no es va utilitzar fins 600 a.C.

2. Obtenció

L'estany s'obté del mineral casiterita on es presenta com a òxid. El mineral es mol i s'enriqueix en diòxid d'estany per flotació, després es torra i s'escalfa amb coc en un forn de reverber en el qual s'obté el metall.

En primer pas de l'extracció d'estany, el mineral és triturat i rentat per treure totes les impureses i, després, es torra per oxidar els sulfurs de ferro i coure.

En el següent procés, es sotmet a un segon rentat per eliminar les restes de sulfat de coure produïdes durant la torrefacció i es redueix amb carbó a 1200ºC en un forn elèctric o de reverber (SnO2 + 2C = Sn + 2CO).

L'estany s'afina per electròlisi o refonent-lo a temperatura moderada per tal de separar-lo de les impureses, que resten sense fondre.

Casiterita

Forn de reverber

Estany

3. Aplicacions

1. S'utilitza per a la soldadura tova, aliat amb plom.

2. S'utilitza en aliatge amb plom per fabricar la làmina dels tubs dels orgues musicals.

3. S'utilitza per recobrir l’acer.

4. Intervé en centenars de processos industrials.

5. En forma de pel·lícula, s'usa com a revestiment protector del coure, del ferro i dels diversos metalls usats en la fabricació de llaunes de conserva, encara que donada la facilitat amb que és atacat per alguns àcids resulta no apte per l'elaboració de moltes fruites i altres aliments.

3. Aplicacions

6. S'utilitza per disminuir la fragilitat del vidre.  7. Els compostos de l’estany s'utilitzen per fungicides, tints, dentifricis (SnF2) i pigments.    8. S'utilitza en la preparació d'importants aliatges com bronze (l'estany i coure) i metall de tipografia

(estany, plom i antimoni).    9. S'utilitza en aliatge amb el titani, en la indústria aeroespacial i com a ingredient en alguns

insecticides.    10. El sulfur estànnic, conegut també com mosaic d'or, s'usa en forma de pols per donar aspecte

metàl·lic a objectes de fusta o de resina.  

4. Característiques i propietats de l'estany  

En el seu estat usual és un metall blanc blavós, molt brillant, tou, dúctil i molt mal·leable.

Característica més coneguda és que en determinades condicions forma la pesta de l'estany, que és el pas

d'estany blanc a estany gris.

És que en doblegar una barra d’estany es produeix un so anomenat crit de l'estany, produït per la fricció dels cristalls que la componen.

Té tres estats al·lotròpics: alfa-Sn, beta-Sn i el gamma-Sn.

4. Característiques i propietats de l'estany

Nombre atòmic: 50 Massa Atòmica: 118,710 Nombre de protons/electrons: 50 Nombre de neutrons (Isòtop 119-Sn): 69 Estructura electrònica: [Kr] 4 d 10 5 s 2 5p 2 Electrons en els nivells d'energia: 2, 8, 18, 18, 4 Nombres d'oxidació: +2, +4 Electronegativitat: 1,96 Energia d'ionització (kJ.mol-1): 707 Afinitat electrònica(kJ.mol-1): 116 Radi atòmic (pm): 158 Radi iònic (pm)(càrrega de l'ió): 294 (-4), 93 (+2), 74 (+4) Entalpia de fusió (kJ.mol-1): 7,2 Entalpia de vaporització (kJ.mol-1): 290,4 Punt de Fusió (º 231,93C) Punt d'Ebullició (º C): 2602 Densitat (kg/m3): 5750 (a), 7310(b); (20è C) Volum atòmic (cm3/mol):20,65 Estructura cristal·lina: Tetragonal ,cúbica i ròmbic Color: Blanc platejat

5. Aliatges

Es dissol en l'àcid clorhídric per formar clorur estannós, SnCl2 , i en aigua règia per formar clorur estànnic, SnCl4 , i reacciona amb l'hidròxid de sodi en solució per formar estannat de sodi i gas hidrogen.

  En àcid nítric fred i molt diluït es dissol per formar nitrat estannós i nitrat d'amoni; en àcid nítric

concentrat, produeix àcid metaestànnic, H2SnO3.  El sulfur estannós, SnS, s'obté com un precipitat marró fosc per l'acció del sulfur d'hidrogen sobre

una solució de clorur estannós.  El sulfur estànnic, SnS2 , es produeix passant sulfur d'hidrogen a través d'una solució de sal

estànnica.  Els dos hidròxids d'estany, Sn(OH)2 i Sn(OH)4, es produeixen agregant hidròxids solubles a les

solucions de sals estannoses i estànniques.

L'òxid estannós, SnO, una pols insoluble negra, s'obté escalfant oxalat estannós en absència d'aire. En presència d'aire, l'òxid estannós es crema per formar el diòxid o òxid estànnic, SnO2, un sòlid insoluble blanc.

  El diòxid també pot obtenir-se escalfant àcid estànnic o escalfant estany metall a altes temperatures

en l'aire.