THIẾC (II) OXIT: CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT, DANH PHÁP, CÔNG DỤNG - HÓA HỌC - 2025

Các oxit thiếc (II) là một chất vô cơ rắn kết tinh được hình thành bởi quá trình oxy hóa của thiếc (Sn) bằng cách oxy, nơi thiếc mua lại hóa trị 2+. Công thức hóa học của nó là SnO. Hai dạng khác nhau của hợp chất này được biết đến: đen và đỏ. Dạng phổ biến và ổn định nhất ở nhiệt độ phòng là dạng biến tính màu đen hoặc xanh đen.

Dạng này được điều chế bằng cách thủy phân thiếc (II) clorua (SnCl ₂ ) trong dung dịch nước, rồi thêm amoni hiđroxit (NH ₄ OH) vào để thu được kết tủa oxit ngậm nước của Sn (II) có công thức là SnO.xH ₂ O, trong đó x <1 (x nhỏ hơn 1).

Cấu trúc tinh thể tứ giác của SnO màu đen xanh. Nguyên tử Sn ở trung tâm của cấu trúc và nguyên tử oxy ở đỉnh của hình bình hành. PNG gốc bởi Người dùng: Rocha, được truy nguyên trong Inkscape bởi Người dùng: Stannered Nguồn: Wikipedia Commons

Oxit ngậm nước là chất rắn vô định hình màu trắng, sau đó được nung trong huyền phù ở 60-70 ºC trong vài giờ với sự có mặt của NH ₄ OH, cho đến khi thu được SnO tinh thể màu đen.

Dạng SnO màu đỏ có thể di căn. Nó có thể được điều chế bằng cách thêm axit photphoric (H ₃ PO ₄ ) - với axit photpho 22%, H ₃ PO ₃ - và sau đó NH ₄ OH vào dung dịch SnCl ₂ . Chất rắn màu trắng thu được được đun nóng trong cùng một dung dịch ở 90-100 ° C trong khoảng 10 phút. Bằng cách này, SnO tinh thể màu đỏ sẽ thu được.

Thiếc (II) oxit là nguyên liệu ban đầu để sản xuất các hợp chất thiếc (II) khác. Vì lý do này, nó là một trong những hợp chất thiếc có tầm quan trọng thương mại đáng kể.

Thiếc (II) oxit có độc tính thấp như trường hợp của hầu hết các hợp chất thiếc vô cơ. Điều này là do khả năng hấp thụ kém và bài tiết nhanh ra khỏi các mô của chúng sinh.

Nó có một trong những dung sai cao nhất đối với các hợp chất thiếc trong các thử nghiệm trên chuột. Tuy nhiên, nó có thể gây hại nếu hít phải một lượng lớn.

Kết cấu

Thiếc đen xanh (II) oxit

Sự biến đổi này kết tinh với cấu trúc tứ giác. Nó có một sự sắp xếp các lớp, trong đó mỗi nguyên tử Sn nằm ở đỉnh của một hình chóp vuông, đáy của nó được tạo thành bởi 4 nguyên tử oxy gần nhất.

Các nhà nghiên cứu khác cho rằng mỗi nguyên tử Sn được bao quanh bởi 5 nguyên tử oxy nằm gần như ở các đỉnh của một khối bát diện, trong đó đỉnh thứ sáu có lẽ được chiếm bởi một cặp electron tự do hoặc chưa ghép đôi. Đây được gọi là sự sắp xếp Φ-bát diện.

Thiếc (II) oxit màu đỏ

Dạng thiếc (II) oxit này kết tinh với cấu trúc hình thoi.

Danh pháp

- Thiếc (II) oxit

- Ôxít thiếc

- Thiếc monoxit

- Ôxít stan

Tính chất

Tình trạng thể chất

Chất rắn kết tinh.

Trọng lượng phân tử

134,71 g / mol.

Độ nóng chảy

1080 ºC. Nó bị phân hủy.

Tỉ trọng

6,45 g / cm ³

Độ hòa tan

Không hòa tan trong nước nóng hoặc lạnh. Không tan trong metanol, nhưng tan nhanh trong axit và kiềm đậm đặc.

Các tài sản khác

Nếu nung nóng đến hơn 300ºC trong không khí, thiếc (II) oxit nhanh chóng bị oxi hóa thành thiếc (IV) oxit, hiện tượng nóng sáng.

Người ta đã báo cáo rằng trong điều kiện không oxy hóa, việc nung nóng thiếc (II) oxit có kết quả khác nhau tùy thuộc vào mức độ tinh khiết của oxit ban đầu. Nó thường không cân xứng với Sn kim loại và thiếc (IV) oxit, SnO ₂ , với các loại trung gian khác nhau cuối cùng được chuyển thành SnO ₂ .

Thiếc (II) oxit là chất lưỡng tính, vì nó hòa tan trong axit tạo ra ion Sn ²⁺ hoặc phức anion, và nó cũng hòa tan trong kiềm để tạo thành dung dịch của ion hydroxy-tinato, Sn (OH) ₃ ^- , Chúng có cấu trúc hình chóp.

Hơn nữa, SnO là một chất khử và phản ứng nhanh với các axit hữu cơ và khoáng.

Nó có độc tính thấp khi so sánh với các loại muối thiếc khác. LD50 của nó (liều gây chết 50% hoặc liều gây chết trung bình) ở chuột là hơn 10.000 mg / kg. Điều này có nghĩa là cần nhiều hơn 10 gam mỗi kg để tiêu diệt 50% mẫu chuột trong một khoảng thời gian thử nghiệm nhất định. Trong khi đó, stannous (II) florua có LD50 là 188 mg / Kg ở chuột.

Tuy nhiên, nếu hít phải lâu, chất này sẽ đọng lại ở phổi do không được hấp thụ và có thể gây ra hiện tượng ứ đọng (sự xâm nhập của bụi SnO vào các kẽ phổi).

Các ứng dụng

Trong sản xuất các hợp chất thiếc (II) khác

Phản ứng nhanh của nó với axit là cơ sở sử dụng quan trọng nhất của nó, là chất trung gian trong sản xuất các hợp chất thiếc khác.

Nó được sử dụng trong sản xuất stannous (II) bromide (SnBr ₂ ), stannous (II) cyanide (Sn (CN) ₂ ) và stannous (II) fluoroborate hydrate (Sn (BF ₄ ) ₂ ), trong số hợp chất thiếc (II) khác.

Thiếc (II) fluoroborat được điều chế bằng cách hòa tan SnO trong axit flohidric và được sử dụng cho các lớp phủ thiếc và chì thiếc, đặc biệt trong việc lắng đọng các hợp kim chì thiếc để hàn trong ngành công nghiệp điện tử. Điều này là do, trong số những thứ khác, khả năng phủ sóng cao của nó.

Thiếc (II) oxit cũng được sử dụng để điều chế thiếc (II) sunfat (SnSO ₄ ), bằng cách cho SnO và axit sunfuric, H ₂ SO ₄ phản ứng .

SnSO ₄ thu được được sử dụng trong quá trình đóng hộp để sản xuất bảng mạch in, để hoàn thiện các tiếp điểm điện và để đóng hộp các dụng cụ nhà bếp.

Mạch in. Không có tác giả đọc được bằng máy được cung cấp. Abraham Del Pozo giả định (dựa trên yêu cầu bản quyền). Nguồn: Wikimedia Commons

Dạng ngậm nước của SnO, thiếc ngậm nước (II) oxit SnO.xH ₂ O, được xử lý bằng axit flohydric để thu được stan (II) florua, SnF ₂ , được thêm vào kem đánh răng như một tác nhân để chống sâu răng.

Trong trang sức

Thiếc (II) oxit được sử dụng để điều chế tinh thể vàng-thiếc và đồng-thiếc ruby. Chức năng của nó trong ứng dụng này dường như là hoạt động như một chất khử.

Ngọc bằng ruby. Nguồn: Pixabay

Sử dụng khác

Nó đã được sử dụng trong các thiết bị quang điện để sản xuất điện từ ánh sáng, chẳng hạn như pin mặt trời.

Thiết bị quang điện. Georg Slickers Nguồn: Wikipedia Commons

Những đổi mới gần đây

Các hạt nano SnO sắp xếp đã được sử dụng trong các điện cực ống nano cacbon cho pin lithium-lưu huỳnh.

Sợi nano của SnO hydrat. Fionán Nguồn: Wikipedia Commons

Các điện cực được điều chế bằng SnO thể hiện độ dẫn điện cao và ít thay đổi thể tích trong các chu kỳ nạp và phóng điện lặp lại.

Hơn nữa, SnO tạo điều kiện cho sự chuyển giao ion / điện tử nhanh chóng trong các phản ứng oxy hóa-khử xảy ra trong các hệ thống pin như vậy.

Người giới thiệu

1. Cotton, F. Albert và Wilkinson, Geoffrey. (1980). Hóa học Vô cơ nâng cao. Ấn bản thứ tư. John Wiley và các con trai.
2. Khiêu vũ, JC; Emeléus, HJ; Ngài Ronald Nyholm và Trotman-Dickenson, AF (1973). Hóa học vô cơ toàn diện. Tập 2. Nhấn Pergamon.
3. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Phiên bản thứ năm. Tập A27. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Tập 24. Tái bản lần thứ tư. John Wiley và các con trai.
5. Ostrakhovitch, Elena A. và Cherian, M. George. (2007). Tin Trong Sổ tay Độc tính của Kim loại. Ấn bản thứ ba. Được khôi phục từ sciricalirect.com.
6. Kwestroo, W. và Vromans, PHGM (1967). Điều chế ba điều chế của thiếc nguyên chất (II) oxit. J. Inorg. Nucl. Chem., 1967, tập 29, trang 2187-2190.
7. Fouad, SS và cộng sự. (1992). Tính chất quang học của màng mỏng oxit stannous. Tạp chí Vật lý Tiệp Khắc. Tháng 2 năm 1992, Tập 42, Số 2. Phục hồi từ springer.com.
8. A-Young Kim và cộng sự. (2017). Các hạt nano SnO được đặt hàng trong MWCNT làm vật liệu chủ chức năng cho cực âm pin lithium-lưu huỳnh tốc độ cao. Nghiên cứu Nano 2017, 10 (6). Phục hồi từ springer.com.
9. Thư viện Y học Quốc gia. (2019). Ôxít sừng. Được khôi phục từ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov