Олово
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Олово / Stannum (Sn) | |
---|---|
Атомный номер | 50 |
Внешний вид | серебристо-белый мягкий, пластичный металл |
Свойства атома | |
Атомная масса (молярная масса) |
118,71 а. е. м. (г/моль) |
Радиус атома | 162 пм |
Энергия ионизации (первый электрон) |
708,2 (7,34) кДж/моль (эВ) |
Электронная конфигурация | [Kr] 4d10 5s2 5p2 |
Химические свойства | |
Ковалентный радиус | 141 пм |
Радиус иона | (+4e) 71 (+2) 93 пм |
Электроотрицательность (по Полингу) |
1,96 |
Электродный потенциал | 0 |
Степени окисления | 4, 2 |
Термодинамические свойства | |
Плотность | 7,31 г/см³ |
Удельная теплоёмкость | 0,222 Дж/(K·моль) |
Теплопроводность | 66,8 Вт/(м·K) |
Температура плавления | 505,1 K |
Теплота плавления | 7,07 кДж/моль |
Температура кипения | 2 543 K |
Теплота испарения | 296 кДж/моль |
Молярный объём | 16,3 см³/моль |
Кристаллическая решётка | |
Структура решётки | тетрагональная |
Период решётки | 5,820 Å |
Отношение c/a | n/a |
Температура Дебая | 170,00 K |
О́лово (лат. Stannum) — химический элемент IV группы периодической системы Менделеева; атомный номер 50, атомная масса 118,69; белый блестящий металл, тяжёлый, мягкий и пластичный. Элемент состоит из 10 изотопов с массовыми числами 112, 114—120, 122, 124; последний слабо радиоактивен; изотоп 120Sn наиболее распространён (около 33 %). В таблице Менделеева имеет обозначение Sn.
Содержание |
[править] Добыча
Олово образует различные соединения, многие из которых находят промышленное применение. Наиболее экономически важный оловосодержащий минерал — касситерит (оксид олова). Мировые месторождения касситерита разрабатывают в Юго-Восточной Азии, в основном в Китае, Индонезии, Малайзии и Таиланде. Другие важные месторождения касситерита находятся в Южной Америке (Боливии, Перу, Бразилии) и Австралии. В России оловянные руды добываются на Дальнем Востоке и в Якутии.
[править] История
Олово было известно человеку уже в 4 тысячелетии до н. э. Этот металл был малодоступен и дорог, так как изделия из него редко встречаются среди римских и греческих древностей. Об олове есть упоминания в Библии, Четвертой Книге Моисеевой.
[править] Происхождение названия
Происхождение слова «олово» неизвестно. В Древнем Риме олово называли «белым свинцом» (plumbum album), в отличие от plumbum nigrum — чёрного, или обыкновенного, свинца. По-гречески белый — алофос. По-видимому, от этого слова и произошло «олово», что указывало на цвет металла. В русский язык оно попало в XI веке и означало как олово, так и свинец (в древности эти металлы плохо различали).
Латинское название stannum, связанное с санскритским словом, означающим стойкий, прочный, первоначально относилось к сплаву свинца и серебра, а позднее к другому, имитирующему его сплаву, содержащему около 67 % олова; к IV веку этим словом стали называть олово. Происхождение английского (а также голландского и датского) tin неизвестно.
[править] Оловянная чума
Природное олово существует в двух модификациях: серебристый металл с плотностью 7,3 г/см3— это белое олово и серое олово — материал со свойствами полупроводника и плотностью 5,8 г/см3. При температуре ниже 13,2 градусов Цельсия белое олово переходит в серое, резко увеличивается удельный объем, металл рассыпается в серый порошок. Это превращение называется «оловянной чумой». Считается, что оловянные предметы надо хранить в теплом помещении.
Среди металлофизиков господствует мнение, что переход белого олова в серое начинается с «заражения»: на поверхность белого олова попадают частицы серого, и механизм их действия аналогичен действию «затравки» при кристаллизации жидкостей. Эксперименты произведенные в институте физики твердого тела АН СССР показали, что для заражения «оловянной чумой» непосредственный контакт белого и серого олова не обязателен.
«Оловянная чума» — одна из причин гибели экспедиции Скотта к Южному полюсу в 1912 г. Она осталась без горючего из-за того, что горючее просочилось через пораженные «оловянной чумой» запаянные оловом баки.
[править] Применение
Олово используется в основном как безопасное, нетоксичное, коррозионностойкое покрытие в чистом виде или в сплавах с другими металлами. Главные промышленные применения олова — в белой жести (луженое железо) для изготовления тары пищевых продуктов, в припоях для электроники, в домовых трубопроводах, в подшипниковых сплавах и в покрытиях из олова и его сплавов. Важнейший сплав олова — бронза (с медью). В последнее время возрождается интерес к использованию металла, поскольку он наиболее «экологичен» среди тяжелых цветных металлов. Так же активно используется для создания сверхпроводящих проводов на основе соединения Nb3Sn. Цены на металлическое олово в 2006 году составили в среднем 12-18 долл/кг, двуокись олова высокой чистоты около 25 долл/кг, монокристаллическое олово особой чистоты около 210 долл/кг. Интерметаллические соединения олова и циркония обладают высокими температурами плавления(до 2000 °C) и стойкостью к окислению при нагревании на воздухе и имеют ряд областей применения. Олово является важнейшим легирующим компонентом при получении конструкционных сплавов титана. Двуокись олова очень эффективный абразивный материал применяемый при «доводке» поверхности оптического стекла. Олово применяется так же в Химических источниках тока в качестве анодного материала, например: марганцево-оловянный элемент, окисно-ртутно-оловянный элемент. Перспективно использование олова в свинцово-оловянном аккумуляторе, так например при равном напряжении с свинцовым аккумулятором, Свинцово-оловянный аккумулятор обладает в 2,5 раза большей емкостью и в 5 раз большей энергоплотностью на еденицу объема, внутреннее сопротивление его значительно ниже.
[править] Ссылки
H | He | ||||||||||||||||||||||
Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||
Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||
K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||
Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||
Cs | Ba | * | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | ||||||
Fr | Ra | ** | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Uub | Uut | Uuq | Uup | Uuh | Uus | Uuo | ||||||
* | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | ||||||||
** | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr |