Estaño

O estaño,^[2] do latín stannum, é un elemento químico de número atómico 50 situado no grupo 14 da táboa periódica dos elementos. O seu símbolo é Sn. Coñécenselle 10 isótopos estables, e a súa principal mena é a casiterita.

Estaño
Ge     50 Sn                                                                                                                                                                                                                                           Sn Pb Indio ← Estaño → Antimonio Táboa periódica dos elementos
[[Ficheiro:{{{espectro}}}|300px|center]]
Liñas espectrais do Estaño
Información xeral
Nome, símbolo, número	Estaño, Sn, 50
Serie química	Metais
Grupo, período, bloque	14, 5, p
Densidade	7365 kg/m3
Dureza	1,5
Aparencia	Gris prateado brillante
N° CAS	7440-31-5
N° EINECS	231-141-8
Propiedades atómicas
Masa atómica	118,710(7)[1] u
Raio medio	145 pm
Raio atómico (calc)	145 pm
Raio covalente	180 pm
Raio de van der Waals	217 pm
Configuración electrónica	[Kr]4d10 5s2 5p2
Electróns por nivel de enerxía	2, 8, 18, 18, 4
Estado(s) de oxidación	4,2
Óxido	Anfótero
Estrutura cristalina	tetragonal
Propiedades físicas
Estado ordinario	Sólido
Punto de fusión	505,08 K
Punto de ebulición	2875 K
Punto de inflamabilidade	{{{P_inflamabilidade}}} K
Entalpía de vaporización	295,8 kJ/mol
Entalpía de fusión	7,029 kJ/mol
Presión de vapor	5,78·10-21 Pa a 505 K
Temperatura crítica	K
Presión crítica	Pa
Volume molar	m3/mol
Velocidade do son	2500 m/s a 293.15 K (20 °C)
Varios
Electronegatividade (Pauling)	1,96
Calor específica	228 J/(K·kg)
Condutividade eléctrica	9,17·106 S/m
Condutividade térmica	66,6 W/(K·m)
1.ª Enerxía de ionización	708,6 kJ/mol
2.ª Enerxía de ionización	1411,8 kJ/mol
3.ª Enerxía de ionización	2943,0 kJ/mol
4.ª Enerxía de ionización	3930,3 kJ/mol
5.ª Enerxía de ionización	7456 kJ/mol
6.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización6}}} kJ/mol
7.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización7}}} kJ/mol
8.ª enerxía de ionización	{{{E_ionización8}}} kJ/mol
9.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización9}}} kJ/mol
10.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización10}}} kJ/mol
Isótopos máis estables
iso AN Período MD Ed PD MeV 112Sn 0,97 % estable con 62 neutróns 114Sn 0,66 % estable con 64 neutróns 115Sn 0,34 % estable con 65 neutróns 116Sn 14,54 % estable con 66 neutróns 117Sn 7,68 % estable con 67 neutróns 118Sn 24,22 % estable con 68 neutróns 119Sn 8,59 % estable con 69 neutróns 120Sn 32,58 % estable con 70 neutróns 122Sn 4,63 % estable con 72 neutróns 124Sn 5,79 % estable con 74 neutróns 126Sn Sintético ~1 × 105 anos β- 0,380 126Sb
Unidades segundo o SI e en condicións normais de presión e temperatura, salvo indicación contraria.

Características principais

É un metal prateado, máis brando co zinc e máis duro co chumbo. É moi dúctil e maleable a 100 °C, o cal aprovéitase para batelo en follas delgadas (papel de estaño). A 200 °C tórnase moi crebadizo, podendo chegar a pulverizarse. Funde a 231,8 °C e ferve a 2.270 °C^[3]. Non se oxida facilmente co aire e é resistente á corrosión. Atópase en moitas aliaxes e úsase para recubrir outros metais protexéndoos da corrosión.

O estaño ten dúas variantes alotrópicas estables: o estaño gris, ou estaño α, e ou estaño branco, ou estaño β. Outros dous alótropos, o estaño γ e o estaño σ, existen a temperaturas superiores a 161 °C e baixo certas condicións de presión^[4].

A forma non metálica, o estaño gris, que é estable por debaixo dos 13,2 °C, é moi fráxil cun peso específico máis baixo co branco. Ten unha estrutura cristalina cúbica, similar á do diamante, do silicio ou do xermanio, e non ten propiedades metálicas porque os seus átomos forman unha estrutura covalente na que os electróns non se poden mover libremente. É un material poeirento e gris que non ten usos comúns, agás unhas poucas aplicacións especializadas nos semicondutores^[5].

O estaño branco, a forma metálica de estrutura tetragonal, que é estable a temperaturas por encima de 13,2 °C, é maleable. Ao dobrar unha barra deste metal prodúcese un son característico chamado "grito do estaño", producido pola fricción e rotura dos cristais que a compoñen. A temperaturas moi baixas, inferiores a -18 °C, tende a transformarse espontaneamente en estaño gris, un fenómeno coñecido como a "peste do estaño". Déronse casos deste fenómeno en invernos excepcionalmente fríos. Así, en 1851, o químico alemán Otto Linné Erdmann relatou como os tubos de estaño dun órgano se converteran en po. O mesmo sucedeu en 1868 na alfándega de San Petersburgo cun cargamento de estaño^[3].

Obtención

O estaño obtense principalmente a partir do mineral casiterita, onde se presenta como óxido (óxido de estaño (IV) ou dióxido de estaño). O mineral pulverízase, lávase para eliminar a terra, e enriquécese en dióxido de estaño por flotación. Logo tóstase para oxidar os sulfitos de ferro e chumbo. A continuación realízase un segundo lavado para eliminar o sulfato de cobre que se forma na tostación, e finalmente quécese con coque nun forno de reverbero co que se obtén o metal:

SnO₂ + 2 C → Sn + 2 CO ↑

O estaño fundido que queda no fondo do forno moldéase en bloques (estaño en bloque), e volve a someterse a unha segunda fusión máis moderada para eliminar as impurezas de ferro e arsénico que forman unha masa que non funde co estaño, e se separa deste. Pódese conseguir aínda maior pureza por medio da electrólise poñendo estaño impuro nos ánodos e estaño puro nos cátodos, cun baño de ácidos sulfúrico e fluosilícico.

O estaño empregado na fabricación da folla de lata recíclase mediante diversos métodos. O máis estendido consiste en botarlle cloro na capa de estaño da chapa para conseguir un cloruro de estaño líquido e volátil, do cal se obtén o estaño por destilación^[3].

Historia

O uso do estaño comezou no próximo oriente e os Balcáns arredor do 2000 a.C., empregándose en aliaxe co cobre para producir un novo metal, o bronce, dando orixe á idade deste metal. A importancia do novo material, co que se fabricaban armas e ferramentas máis eficaces cás de pedra ou de óso que se tiñan ata entón, orixinou durante toda a antigüidade un intenso comercio a longas distancias coas áreas onde existían xacementos de estaño.

Aliaxes

A súa aliaxe co chumbo (50% chumbo e 50% estaño) forma a soldadura, empregada para soldar condutores electrónicos, pola súa baixa temperatura de fusión, que o fai ideal para esa aplicación xa que facilita a súa fundición e diminúe as probabilidades de danos nos circuítos e pezas electrónicas. Tamén participa na formación do bronce.

Principais países produtores

Os principais produtores de estaño do mundo son a China, Malaisia, o Perú, Indonesia, Bolivia e o Brasil,^[6] especialmente no estado de Minas Gerais.^[7]

País Reservas en toneladas (2011) China 1 500 000 Malaisia 250 000 Perú 310 000 Indonesia 800 000 Brasil 590 000 Bolivia 400 000 Rusia 350 000 Tailandia 170 000 Australia 180 000

Fonte: United States Geological Survey (USGS) - 2011

Notas

1. CIAAW
2. Definicións no Dicionario da Real Academia Galega e no Portal das Palabras para estaño.
3. Babor, Joseph A.; Ibarz Arnáez, José (1974). Química general moderna (en castelán). Barcelona: Marín. pp. 763–766. ISBN 84-7102-997-9.
4. Molodets, A. M.; Nabatov, S. S. (2000). "Thermodynamic Potentials, Diagram of State, and Phase Transitions of Tin on Shock Compression". High Temperature (en inglés) 38 (5): 715–721. doi:10.1007/BF02755923.
5. Holleman, Arnold F.; Egon, Wiberg; Nils, Wiberg (1985). "Tin". En Walter de Gruyter. Lehrbuch der Anorganischen Chemie (en alemán) (91–100 ed.). pp. 793–800. ISBN 3-11-007511-3.
6. "Paisaje Geográfico. Minería" Arquivado 24 de outubro de 2017 en Wayback Machine. Profesor en Línea.cl
7. "Los recursos mineros de la región" Fundación YPF

Véxase tamén

Wikimedia Commons ten máis contidos multimedia na categoría:  Estaño

Bibliografía

• "Táboa periódica dos elementos" (PDF). Consello da Cultura Galega, Xunta de Galicia, Real Academia Galega de Ciencias, Real Academia Galega e Ciencia Nosa. 2019.
• Bermejo, M. R.; González, A.; Vázquez, M. (2006). O nome e o símbolo dos elementos químicos (PDF). Xunta, Secretaría Xeral de Política Lingüística e CRPIH. ISBN 978-84-453-4325-8.
• Bermejo, M. R.; González, A.; Maneiro, M. (2018). Guía dos elementos químicos. Historia, propiedades e aplicacións. Xunta de Galicia e CRPIH. ISBN 978-84-453-5297-7.

Ligazóns externas

• ATSDR en Español - ToxFAQs™: estaño