TIMAH (II) OKSIDA: STRUKTUR, SIFAT, TATANAMA, KEGUNAAN - KIMIA - 2025

The oksida timah (II) ialah kristal bukan organik pepejal yang dibentuk oleh pengoksidaan timah (Sn) dengan oksigen, di mana tin memperoleh valens 2+. Formula kimianya adalah SnO. Dua bentuk sebatian yang berbeza diketahui: hitam dan merah. Bentuk yang biasa dan paling stabil pada suhu bilik adalah pengubahsuaian hitam atau biru-hitam.

Borang ini disediakan oleh hidrolisis tin (II) klorida (SnCl ₂ ) dalam larutan akueus, yang ammonium hidroksida (NH ₄ OH) ditambah untuk mendapatkan oksida mendakan terhidrat Sn (II) yang formula adalah SnO.xH ₂ O, di mana x <1 (x kurang dari 1).

Struktur kristal tetragonal SnO hitam kebiruan. Atom Sn berada di tengah struktur dan atom oksigen di bucu paralel. PNG asal oleh Pengguna: Rocha, dikesan di Inkscape oleh Pengguna: Stannered Sumber: Wikipedia Commons

Oksida terhidrat adalah pepejal amorf putih, yang kemudian dipanaskan dalam ampaian pada suhu 60-70 ºC selama beberapa jam di hadapan NH ₄ OH, sehingga memperoleh SnO kristal hitam tulen.

Bentuk SnO yang berwarna merah dapat dilihat. Ia boleh dibuat dengan menambahkan asid fosforik (H ₃ PO ₄ ) - dengan 22% asid fosforik, H ₃ PO ₃ - dan kemudian NH ₄ OH ke larutan SnCl ₂ . Pepejal putih yang diperoleh dipanaskan dalam larutan yang sama pada suhu 90-100 ° C selama kira-kira 10 minit. Dengan cara ini SnO kristal merah tulen diperolehi.

Timah (II) oksida adalah bahan permulaan untuk pengeluaran sebatian timah (II) yang lain. Atas sebab ini, ia adalah salah satu sebatian timah yang mempunyai kepentingan komersial yang ketara.

Tin (II) oksida mempunyai ketoksikan rendah seperti yang berlaku pada sebilangan besar sebatian timah bukan organik. Ini disebabkan oleh penyerapannya yang lemah dan perkumuhan yang cepat dari tisu makhluk hidup.

Ia mempunyai toleransi tertinggi sebatian timah dalam ujian tikus. Walau bagaimanapun, ia boleh memudaratkan jika disedut dalam jumlah besar.

Struktur

Timah biru-hitam (II) oksida

Pengubahsuaian ini mengkristal dengan struktur tetragonal. Ia mempunyai susunan lapisan di mana setiap atom Sn terletak di puncak piramid persegi, pangkalannya dibentuk oleh 4 atom oksigen terdekat.

Penyelidik lain mendakwa bahawa setiap atom Sn dikelilingi oleh 5 atom oksigen yang terletak kira-kira di bucu oktahedron, di mana bucu keenam diduga oleh sepasang elektron bebas atau tidak berpasangan. Ini dikenali sebagai susunan Φ-oktahedral.

Tin (II) merah oksida

Bentuk timah (II) oksida ini mengkristal dengan struktur ortorhombik.

Tatanama

- Tin (II) oksida

- Tin oksida

- Tin monoksida

- Oksida berbau

Hartanah

Keadaan fizikal

Pepejal kristal.

Berat molekul

134.71 g / mol.

Takat lebur

1080 ºC. Ia terurai.

Ketumpatan

6.45 g / cm ³

Keterlarutan

Tidak larut dalam air panas atau sejuk. Tidak larut dalam metanol, tetapi larut dengan cepat dalam asid pekat dan alkali pekat.

Harta lain

Sekiranya dipanaskan hingga lebih dari 300 ºC di hadapan udara, timah (II) oksida cepat mengoksidasi menjadi timah (IV) oksida, sehingga menimbulkan pijar.

Telah dilaporkan bahawa dalam keadaan tidak mengoksidasi, pemanasan timah (II) oksida mempunyai hasil yang berbeza bergantung pada tahap kemurnian oksida permulaan. Secara amnya tidak sebanding dengan Sn dan timah (IV) oksida logam, SnO ₂ , dengan pelbagai spesies perantaraan akhirnya ditukar menjadi SnO ₂ .

Tin (II) oksida bersifat amfoterik, kerana larut dalam asid untuk memberikan ion Sn ²⁺ atau kompleks anion, dan ia juga larut dalam alkali untuk membentuk larutan ion hidroksi-tinato, Sn (OH) ₃ ^- , yang Mereka mempunyai struktur piramid.

Selanjutnya, SnO adalah agen pengurangan dan bertindak balas dengan cepat dengan asid organik dan mineral.

Ia mempunyai ketoksikan yang rendah jika dibandingkan dengan garam timah yang lain. LD50 (dosis mematikan 50% atau dosis mematikan rata-rata) pada tikus melebihi 10,000 mg / kg. Ini bermaksud bahawa lebih daripada 10 gram per kilogram diperlukan untuk membunuh 50% spesimen tikus dalam jangka masa ujian tertentu. Sebagai perbandingan, stannous (II) fluorida mempunyai LD50 188 mg / Kg pada tikus.

Namun, jika dihirup untuk waktu yang lama, ia disimpan di paru-paru kerana tidak diserap dan boleh menyebabkan stanosis (penyusupan debu SnO ke celah-celah paru-paru).

Permohonan

Dalam penghasilan sebatian timah (II) yang lain

Reaksi cepatnya dengan asid adalah asas penggunaannya yang paling penting, yang merupakan perantaraan dalam pembuatan sebatian timah lain.

Ia digunakan dalam penghasilan stannous (II) bromide (SnBr ₂ ), stannous (II) sianide (Sn (CN) ₂ ) dan stannous (II) fluoroborate hydrate (Sn (BF ₄ ) ₂ ), antara sebatian timah lain (II).

Timah (II) fluoroborat disiapkan dengan melarutkan SnO dalam asid fluoroborat dan digunakan untuk pelapisan timah dan timah, terutama dalam pemendapan aloi timah timah untuk pematerian dalam industri elektronik. Ini disebabkan, antara lain, kerana kapasiti liputannya yang tinggi.

Timah (II) oksida juga digunakan dalam penyediaan timah (II) sulfat (SnSO ₄ ), dengan bertindak balas SnO dan asid sulfurik, H ₂ SO ₄ .

SnSO _{4 yang} diperoleh digunakan dalam proses pembuatan timah untuk pembuatan papan litar bercetak, untuk menyelesaikan kenalan elektrik dan untuk pengemasan peralatan dapur.

Litar bercetak. Tidak ada pengarang yang boleh dibaca mesin. Abraham Del Pozo menganggap (berdasarkan tuntutan hak cipta). Sumber: Wikimedia Commons

Bentuk terhidrat SnO, timah terhidrat (II) oksida SnO.xH ₂ O, diolah dengan asid hidrofluorik untuk mendapatkan stannous (II) fluorida, SnF ₂ , yang ditambahkan ke ubat gigi sebagai agen anti-penuaan. rongga.

Dalam perhiasan

Tin (II) oksida digunakan dalam penyediaan kristal rubi timah emas dan tembaga-timah. Fungsinya dalam aplikasi ini nampaknya bertindak sebagai agen pengurangan.

Permata dengan ruby. Sumber: Pixabay

Kegunaan lain

Telah digunakan dalam alat fotovoltaik untuk pengeluaran elektrik dari cahaya, seperti sel surya.

Peranti fotovoltaik. Georg Slickers Sumber: Wikipedia Commons

Inovasi terkini

Nanopartikel SnO yang disusun telah digunakan dalam elektrod nanotube karbon untuk bateri lithium-sulfur.

Nanofiber SnO hidrat. Fionán Sumber: Wikipedia Commons

Elektrod yang disediakan dengan SnO menunjukkan kekonduksian yang tinggi dan sedikit perubahan isipadu dalam kitaran cas dan pelepasan berulang.

Selanjutnya, SnO memudahkan pemindahan ion / elektron yang cepat semasa reaksi pengurangan pengoksidaan yang berlaku dalam sistem bateri tersebut.

Rujukan

1. Cotton, F. Albert dan Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kimia Anorganik Lanjutan. Edisi Keempat. John Wiley & Anak.
2. Tarian, JC; Emeléus, HJ; Sir Ronald Nyholm dan Trotman-Dickenson, AF (1973). Kimia Anorganik Komprehensif. Jilid 2. Pergamon Press.
3. Ensiklopedia Kimia Industri Ullmann. (1990). Edisi Kelima. Jilid A27. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Kirk-Othmer (1994). Ensiklopedia Teknologi Kimia. Jilid 24. Edisi Keempat. John Wiley & Anak.
5. Ostrakhovitch, Elena A. dan Cherian, M. George. (2007). Tin. Dalam Buku Panduan Toksikologi Logam. Edisi ketiga. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
6. Kwestroo, W. dan Vromans, PHGM (1967). Penyediaan Tiga Pengubahsuaian Oksida Timah Tulen (II). J. Inorg. Nucl. Chem., 1967, Jilid 29, hlm. 2187-2190.
7. Fouad, SS et al. (1992). Sifat optik filem nipis oksida stannous. Jurnal Fizik Czechoslovak. Februari 1992, Jilid 42, Edisi 2. Dipulihkan dari springer.com.
8. A-Young Kim et al. (2017). Memerintahkan nanopartikel SnO di MWCNT sebagai bahan host berfungsi untuk katod bateri lithium-sulfur berkadar tinggi. Penyelidikan Nano 2017, 10 (6). Dipulihkan dari springer.com.
9. Perpustakaan Perubatan Nasional. (2019). Oksida berbau. Dipulihkan dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov