أكسيد القصدير (2): الهيكل ، الخصائص ، التسمية ، الاستخدامات - كيمياء - 2026

و أكسيد القصدير (II) هو بلورية غير العضوية الصلبة الذي يتكون من أكسدة القصدير (القصدير) بواسطة الأكسجين، حيث يكتسب القصدير التكافؤ 2+. صيغته الكيميائية هي SnO. يُعرف شكلين مختلفين من هذا المركب: الأسود والأحمر. الشكل الأكثر شيوعًا والأكثر استقرارًا في درجة حرارة الغرفة هو التعديل الأسود أو الأزرق والأسود.

يتم تحضير هذا النموذج عن طريق التحلل المائي لكلوريد القصدير (II) (SnCl ₂) في محلول مائي ، والذي يضاف إليه هيدروكسيد الأمونيوم (NH ₄ OH) للحصول على ترسب أكسيد مائي من Sn (II) الذي تكون صيغته هي SnO.xH ₂ O ، حيث x <1 (x أقل من 1).

هيكل بلوري رباعي الزوايا من SnO الأسود المزرق. تقع ذرة Sn في وسط الهيكل وذرات الأكسجين عند رؤوس خط الموازي. ملفات PNG الأصلية بواسطة المستخدم: Rocha ، تم تتبعها في Inkscape بواسطة المستخدم: Stannered المصدر: Wikipedia Commons

الأكسيد المائي عبارة عن مادة صلبة بيضاء غير متبلورة ، يتم تسخينها بعد ذلك في معلق عند 60-70 درجة مئوية لعدة ساعات في وجود NH ₄ OH ، حتى الحصول على بلوري أسود نقي SnO.

الشكل الأحمر لـ SnO ثابت. يمكن تحضيره بإضافة حمض الفوسفوريك (H ₃ PO ₄) - مع 22٪ حمض فوسفور ، H ₃ PO ₃ - ثم NH ₄ OH إلى محلول SnCl ₂. يتم تسخين المادة الصلبة البيضاء الناتجة في نفس المحلول عند 90-100 درجة مئوية لمدة 10 دقائق تقريبًا. بهذه الطريقة يتم الحصول على SnO بلوري أحمر نقي.

أكسيد القصدير (II) هو مادة أولية لإنتاج مركبات القصدير (II) الأخرى. لهذا السبب ، فهو أحد مركبات القصدير التي لها أهمية تجارية ملحوظة.

أكسيد القصدير (II) له سمية منخفضة كما هو الحال مع معظم مركبات القصدير غير العضوية. هذا بسبب ضعف امتصاصه وإفرازه السريع من أنسجة الكائنات الحية.

يحتوي على أحد أعلى درجات التحمل لمركبات القصدير في الاختبارات التي أجريت على الفئران. ومع ذلك ، يمكن أن يكون ضارًا إذا تم استنشاقه بكميات كبيرة.

بناء

أكسيد القصدير الأزرق والأسود (II)

يتبلور هذا التعديل بهيكل رباعي الزوايا. لها ترتيب من الطبقات حيث تقع كل ذرة Sn في الجزء العلوي من هرم مربع ، وتتكون قاعدته من أقرب 4 ذرات أكسجين.

يدعي باحثون آخرون أن كل ذرة من ذرات الأكسجين محاطة بخمس ذرات أكسجين تقع تقريبًا عند رؤوس ثماني السطوح ، حيث يفترض أن الرأس السادس مشغول بزوج من الإلكترونات الحرة أو غير المزدوجة. يُعرف هذا بترتيب الاوكتاهدرا.

أكسيد القصدير (II) الأحمر

يتبلور هذا الشكل من أكسيد القصدير (II) بهيكل معيني.

التسمية

- أكسيد القصدير (II)

- أكسيد القصدير

- أول أكسيد القصدير

- أكسيد ستانوس

الخصائص

الحالة الفيزيائية

بلورية صلبة.

الوزن الجزيئي الغرامي

134.71 جم / مول.

نقطة الانصهار

1080 درجة مئوية. يتحلل.

كثافة

6.45 جم / سم ³

الذوبان

غير قابل للذوبان في الماء الساخن أو البارد. غير قابل للذوبان في الميثانول ، ولكنه يذوب بسرعة في الأحماض والقلويات المركزة.

خصائص أخرى

إذا تم تسخينه إلى أكثر من 300 درجة مئوية في وجود الهواء ، يتأكسد أكسيد القصدير (II) بسرعة إلى أكسيد القصدير (IV) ، مما يؤدي إلى توهج.

تم الإبلاغ عن أنه في ظل الظروف غير المؤكسدة ، فإن تسخين أكسيد القصدير (II) له نتائج مختلفة اعتمادًا على درجة نقاء أكسيد البداية. إنه غير متناسب بشكل عام مع أكسيد القصدير المعدني والقصدير (IV) ، SnO ₂ ، مع تحويل أنواع وسيطة مختلفة في النهاية إلى SnO ₂.

أكسيد القصدير (II) مذبذب ، لأنه يذوب في الأحماض ليعطي Sn ²⁺ أيونات أو معقدات الأنيون ، كما يذوب في القلويات لتشكيل محاليل أيونات هيدروكسي تيناتو ، Sn (OH) ₃ ^- ، والتي لديهم هيكل هرمي.

علاوة على ذلك ، SnO هو عامل مختزل ويتفاعل بسرعة مع الأحماض العضوية والمعدنية.

لها سمية منخفضة بالمقارنة مع أملاح القصدير الأخرى. تبلغ الجرعة المميتة 50 (الجرعة المميتة 50٪ أو الجرعة المميتة المتوسطة) في الجرذان أكثر من 10000 مجم / كجم. هذا يعني أن أكثر من 10 جرام لكل كيلوغرام مطلوب لقتل 50٪ من عينات الفئران في فترة اختبار معينة. بالمقارنة ، يحتوي فلوريد الستانوس (II) على LD50 يبلغ 188 مجم / كجم في الفئران.

ومع ذلك ، إذا تم استنشاقه لفترة طويلة ، فإنه يترسب في الرئتين لأنه لا يتم امتصاصه ويمكن أن يسبب الاختناق (تسرب غبار SnO إلى فجوات الرئة).

التطبيقات

في إنتاج مركبات القصدير (II) الأخرى

يعتبر تفاعله السريع مع الأحماض أساس استخدامه الأكثر أهمية ، وهو كوسيط في تصنيع مركبات القصدير الأخرى.

يتم استخدامه في إنتاج الستانوس (II) بروميد (SnBr ₂) ، ستانوس (II) السيانيد (Sn (CN) ₂) وستانوس (II) هيدرات الفلوروبورات (Sn (BF ₄) ₂) ، من بين مركبات القصدير (II) الأخرى.

يتم تحضير الفلوروبورات القصدير (II) عن طريق إذابة SnO في حمض الفلوروبوريك ويستخدم في طلاءات القصدير والقصدير والرصاص ، خاصة في ترسيب سبائك الرصاص والقصدير للحام في صناعة الإلكترونيات. ويرجع ذلك ، من بين أمور أخرى ، إلى قدرتها العالية على التغطية.

يستخدم أكسيد القصدير (II) أيضًا في تحضير كبريتات القصدير (II) (SnSO ₄) ، عن طريق تفاعل SnO وحمض الكبريتيك ، H ₂ SO ₄.

يتم استخدام SnSO _{4 الذي} تم الحصول عليه في عملية التعليب لإنتاج لوحات الدوائر المطبوعة وإنهاء التلامسات الكهربائية وتعليب أدوات المطبخ.

دائرة مطبوعة. لم يتم توفير مؤلف يمكن قراءته آليًا. يفترض أبراهام ديل بوزو (بناءً على مطالبات حقوق النشر). المصدر: ويكيميديا ​​كومنز

يتم معالجة الشكل المائي من SnO ، أكسيد القصدير المائي (II) SnO.xH ₂ O ، بحمض الهيدروفلوريك للحصول على فلوريد الستانوس (II) ، SnF ₂ ، والذي يضاف إلى معجون الأسنان كعامل مضاد للشيخوخة. التجاويف.

في المجوهرات

يستخدم أكسيد القصدير (II) في تحضير بلورات الياقوت الأحمر والقصدير والنحاس. يبدو أن وظيفتها في هذا التطبيق هي العمل كعامل مختزل.

جوهرة مع روبي. المصدر: Pixabay

استخدامات اخرى

تم استخدامه في الأجهزة الكهروضوئية لإنتاج الكهرباء من الضوء ، مثل الخلايا الشمسية.

جهاز كهروضوئي. جورج سليكرز المصدر: ويكيبيديا كومنز

الابتكارات الحديثة

تم استخدام جزيئات SnO النانوية المرتبة في أقطاب الأنابيب النانوية الكربونية لبطاريات الليثيوم والكبريت.

ألياف النانو من هيدرات SnO. مصدر Fionán: Wikipedia Commons

تُظهر الأقطاب الكهربائية المحضرة باستخدام SnO موصلية عالية وتغيرًا طفيفًا في الحجم في دورات الشحن والتفريغ المتكررة.

علاوة على ذلك ، يسهل SnO النقل السريع للأيونات / الإلكترون أثناء تفاعلات تقليل الأكسدة التي تحدث في أنظمة البطاريات هذه.

المراجع

1. قطن ، ف.ألبرت وويلكينسون ، جيفري. (1980). كيمياء غير عضوية متقدمة. طبعة رابعة. جون وايلي وأولاده.
2. الرقص ، جي سي ؛ Emeléus ، HJ ؛ السير رونالد نيهولم وتروتمان ديكنسون ، AF (1973). كيمياء غير عضوية شاملة. المجلد 2. مطبعة بيرغامون.
3. موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية. (1990). الطبعه الخامسة. المجلد A27. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. كيرك أوتمير (1994). موسوعة التكنولوجيا الكيميائية. المجلد 24. الطبعة الرابعة. جون وايلي وأولاده.
5. أوستراخوفيتش ، إيلينا أ. وشيريان ، م جورج. (2007). تين. في كتيب علم السموم من المعادن. الطبعة الثالثة. تعافى من sciencedirect.com.
6. Kwestroo، W. and Vromans، PHGM (1967). تحضير ثلاثة تعديلات لأكسيد القصدير النقي (II). J. Inorg. نوكل. علم ، 1967 ، المجلد 29 ، ص 2187-2190.
7. فؤاد ، SS وآخرون. (1992). الخواص البصرية للأغشية الرقيقة من أكسيد الستانوس. مجلة الفيزياء التشيكوسلوفاكية. فبراير 1992 ، المجلد 42 ، العدد 2. تم الاسترجاع من springer.com.
8. يونغ كيم وآخرون. (2017). تم طلب جزيئات SnO النانوية في MWCNT كمواد مضيفة وظيفية لكاثود بطارية الليثيوم الكبريت عالي المعدل. بحث نانو 2017، 10 (6). تعافى من springer.com.
9. المكتبة الوطنية للطب. (2019). أكسيد ستانوس. تم الاسترجاع من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov