Олово представляет собой химический элемент, стоящий в 14 группе 5 периода под 50 атомным номером. В нормальных условиях показывает свойства пластичности, является ковким и легкоплавким металлом с характерным блеском и серебристым цветом.
История открытия
Человек познакомился с оловом примерно в 4 тысячелетии до нашей эры. В чистом виде его удалось получить примерно в XII веке, этот факт стал известен из трудов Р. Бэкона. Название пришло из латинского языка, в переводе, если говорить дословно, оно обозначает «прочный». Непосредственно же слово «олово» обладает общеславянскими корнями и грубо говоря, обозначает «желтый».
Изотопы
В природе данный элемент составляют десять нуклидов являющиеся стабильными и обладающие следующими массовыми числами: 112 Sn, 114 Sn, 115 Sn, 116 Sn, 117 Sn, 118 Sn, 119 Sn, 120 Sn, 122 Sn, 124 Sn.
Он является представителем химических элементов, у которого в составе стабильных изотопов больше всего.
Олово — Металл, РАЗРУШАЮЩИЙ САМ СЕБЯ!
Нахождение в природе
Данное вещество представляет собой достаточно редкий элемент, который к тому же является еще и рассеянным. По распространению оно по праву занимает 47 место.
В поверхностных чистых водах олово содержится в качестве субмикрограммового концентрата, а если же говорить о подземных водах, то там оно достигает целых единиц микрограммов на 1 литр. В воде олово оказывается в результате разрушения минералов.
Формы нахождения
Олово
(Stannum), Sn — хим. элемент IV группы периодической системы элементов; ат. н. 50, ат. м. 118,69. . В соединениях проявляет степени окисления 2 и + 4. Природное Олово состоит из 10 изотопов с массовыми числами 112, 114-120, 122 и 124. Изотоп 184Sn слабо радиоактивен. Получено также более 10 искусственных радиоактивных изотопов. Олово известно с глубокой древности. Начало его пром. применения относится к 14 в. Содержание олова в земной коре 4-10 %.
Из минералов промышленное значение имеют касситерит (оловянный камень) Sn02 и станнин (оловянный колчедан) Cu2FeSnS4. Олово полиморфно, ниже т-ры 13,2° С существует альфа-модификация (серое Олово) с кубической структурой типа алмаза и периодом решетки а = 6,4891 А (т-ра 20° С); выше т-ры 13,2° С устойчива бета-модификация (белое О.), кристаллическая решетка к-рой — тетрагональная с периодами а = 5,831 А и с = 3,181 А (т-ра 25° С).
При переходе бета- в альфа-модификацию значительно (на 25,6%) увеличивается удельный объем металла, к-рый рассыпается в серый порошок. Процесс резко ускоряется при наличии зародышей альфа-олова («оловянная чума»). Плотность олова (т-ра 20° С) 7,30 г/см9; tпл 231,9°С; tкип 2270° С; температурный коэфф. линейного расширения 22,4-10-6 град-1 ,коэфф. теплопроводности (т-ра 20° С) 0,156 кал/см х сек — град, удельная теплоемкость (т-ра 20° С) 0,0540 кал/ г-град; удельное электрическое сопротивление (т-ра 20° С) 11,5-10—6 ом-см. Механические свойства олова (т-ра 20° С): предел прочности на растяжение 1—4 кгс/мм2, относительное удлинение 40%; относительное сужение 75%; модуль норм, упругости 5500 кгс/мм2; НВ = 5. Зависят они от чистоты, обработки и т-ры металла.
В разбавленной соляной к-те олово растворяется очень медленно, в концентрированной к-те (особенно при нагревании) быстро. Разбавленная серная к-та на него почти не действует, концентрированная азотная к-та взаимодействует с образованием двуокиси олова, в разбавленной холодной азотной к-те О. медленно растворяется с образованием нитрата Sn (NО3)2. О. растворяется в сильных щелочах, что используют при его регенерации. На воздухе при нормальной т-ре олово не окисляется, поскольку покрыто тонкой защитной пленкой окиси Sn02.
Заметное окисление наблюдается при т-ре 150° С, с повышением т-ры окис-ляемость увеличивается. Галогены на холоду с оловом взаимодействуют медленно с образованием галогенидов. Наблюдается энергичное взаимодействие при нагревании. Сера образует с оловом сульфиды. С углеродом, азотом, бором, молибденом, осмием, рением и вольфрамом олово не взаимодействует.
С алюминием, висмутом, кадмием, галлием, германием, индием, свинцом, кремнием, таллием и цинком образует простые эвтектические смеси, в заметных количествах растворяет в твердом состоянии висмут, кадмий, индий, свинец, сурьму и цинк. Многие металлы в твердом олове растворяются в очень малых количествах, но образуют интерметаллические соединения. С водородом олово образует разлагающийся при комнатной т-ре гидрид SnH4 — ядовитый газ. Олово получают из руд, содержащих касситерит.
Руду обогащают методами гравитационного разделения, флотации и магнитной сепарации. Концентрат подвергают предварительной очистке от примесей обжигом (удаляя серу и мышьяк) и вы-щелачиванием соляной к-той (очищая от железа, мышьяка, висмута и сурьмы) с последующим магн. отделением магнетита и вольфрамита.
Очищенный концентрат плавят в смеси с углем и флюсами, получая черновой металл. Восстановительную плавку ведут в условиях, при к-рых окись олова восстанавливается до металла, а окись железа — только до закиси, переходящей в шлак. Из бедных концентратов олово извлекают хлорированием, основанном на летучести хлоридов олова. Черновое олово очищают от железа медленным охлаждением расплава и отфильтровыванием выпадающих в осадок интерметаллических соединений. Олово очищают от меди добавлением к расплаву элементарной серы и отделением всплывающих сульфидов меди, от мышьяка и сурьмы — введением в расплав алюминия и удалением всплывающих интерметаллических соединений AlAs и AlSb, от свинца — присадками хлористого олова, к-рые взаимодействуют со свинцом с образованием удаляемого хлористого свинца.
Для более глубокой очистки металл подвергают электролитическому рафинированию. Олово высокой чистоты получают зонной плавкой. Олово — мягкий и пластичный металл, прокатываемый в тонкие листы и фольгу. Если олово заражено «оловянной чумой», его переплавляют.
Олово применяют гл. обр. для произ-ва белой жести, различных припоев, баббитов, бронз и латуней, для изготовления фольги, типографских сплавов, химикатов, предохранительных легкоплавких сплавов. О. высокой чистоты—материал полупроводниковой техники. О. химически устойчиво, его соли безвредны, поэтому оно применяется для лужения консервных банок и пищевой посуды. Двуокись олова используют в произ-ве эмалей и глазурей, для полирования стекла; окись олово— в стекольном произ-ве (для получения рубинового стекла). Кристаллическое SnS2 («сусальное золото») входит в состав красок, имитирующих позолоту; станнат натрия Na2Sn03 используют в протравном крашении тканей.
Stannum или олово
Олово известно человечеству с давних времён . О нём упоминалось ещё в поэмах Гомера . В природе олово встречается в виде минерала — оловянного камня SnO 2 с различными примесями . Из металлического олова главным образом изготавливают белую жесть , или луженое железо , а из него — консервные банки .
Большое практическое значение имеют сплавы олова с медью бронзы .
Физико — химические свойства олова
Чистое олово — серебристо — белый блестящий металл с плотностью 7,3 г/см3 и температурой плавления 231,9°C . Белое олово ( обычное ) устойчиво при температуре выше + 13°C . При низких температурах , например во время сильных морозах , белое олово легко превращается в серое . Соединения олова известны с различными степенью окисления — +2 , +4 .
Олово медленно растворяется в разбавленных соляной кислоте и серной кислоте , так как в электрохимическом ряду напряжений стоит почти рядом с водородом ( влево от него ) .Олово растворяется в концентрированной соляной кислоте и хлоре но очень медленно :
Sn + 2Cl 2 → SnCl 4
Sn + 4HCl → H 2 [SnCl 4 ] + H 2
В реакции с азотной кислотой олово ведёт себя по разному в зависимости от концентрации кислоты , с концентрированной образуется оловянная кислота H 2 SnO 3 ( или метаоловянная кислота )
Источник: znaesh-kak.com
Олово, свойства атома, химические и физические свойства
Олово, свойства атома, химические и физические свойства.
Поделиться в:
118,710(7) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 2
Олово — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 50. Расположен в 14-й группе (по старой классификации — главной подгруппе четвертой группы), пятом периоде периодической системы.
Физические свойства олова
Атом и молекула олова. Формула олова. Строение атома олова:
Олово (лат. Stannum) – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением Sn и атомным номером 50. Расположен в 14-й группе (по старой классификации – главной подгруппе четвертой группы), пятом периоде периодической системы.
Олово – амфотерный металл. Относится к группе тяжёлых, цветных металлов .
Олово обозначается символом Sn.
Как простое вещество олово при нормальных условиях представляет собой ковкий, мягкий, пластичный, легкоплавкий, серебристо-белый, блестящий металл (белое олово, β-олово) либо серый порошок (серое олово, α-олово).
Молекула олова одноатомна.
Химическая формула олова Sn.
Электронная конфигурация атома олова 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 2 . Потенциал ионизации (первый электрон) атома олова равен 708,58 кДж/моль (7,343918(12) эВ).
Строение атома олова. Атом олова состоит из положительно заряженного ядра (+50), вокруг которого по пяти оболочкам движутся 50 электронов. При этом 46 электронов находятся на внутреннем уровне, а 4 электрона – на внешнем. Поскольку олово расположен в пятом периоде, оболочек всего пять. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью.
Вторая – внутренняя оболочка представлены s- и р-орбиталями. Третья и четвертая – внутренние оболочки представлены s-, р- и d-орбиталями. Пятая – внешняя оболочка представлена s-орбиталью. На внешнем энергетическом уровне атома олова на 5s-орбитали находятся два спаренных электрона, на 5p-орбитали – два неспаренных электрона.
В свою очередь ядро атома олова состоит из 50 протонов и 69 нейтронов. Олово относится к элементам p-семейства.
Радиус атома олова (вычисленный) составляет 145 пм.
Атомная масса атома олова составляет 118,710(7) а. е. м.
Источник: xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai