Óxido de estanho (IV) - Tin(IV) oxide
Nomes | |
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Nome IUPAC
Óxido de Estanho (IV)
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Outros nomes
Óxido estânico, óxido de estanho (IV), flores de estanho, cassiterita
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Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol )
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ChemSpider | |
ECHA InfoCard | 100.038.311 |
Número EC | |
PubChem CID
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Número RTECS | |
UNII | |
Painel CompTox ( EPA )
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Propriedades | |
O 2 Sn | |
Massa molar | 150,708 g · mol −1 |
Aparência | Pó amarelado ou cinza claro |
Odor | Inodoro |
Densidade | 6,95 g / cm 3 (20 ° C) 6,85 g / cm 3 (24 ° C) |
Ponto de fusão | 1.630 ° C (2.970 ° F; 1.900 K) |
Ponto de ebulição | 1.800-1.900 ° C (3.270-3.450 ° F; 2.070-2.170 K) Sublimes |
Insolúvel | |
Solubilidade | Solúvel em álcalis concentrados quentes , ácidos concentrados Insolúvel em álcool |
−4,1 · 10 −5 cm 3 / mol | |
Índice de refração ( n D )
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2,006 |
Estrutura | |
Rutilo tetragonal , tP6 | |
P4 2 / mnm, No. 136 | |
4 / m 2 / m 2 / m | |
a = 4,737 Å, c = 3,185 Å
α = 90 °, β = 90 °, γ = 90 °
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Octaédrico (Sn 4+ ) Trigonal planar (O 2− ) |
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Termoquímica | |
Capacidade de calor ( C )
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52,6 J / mol · K |
Entropia molar padrão ( S |
49,04 J / mol · K |
−577,63 kJ / mol | |
Energia livre de Gibbs (Δ f G ˚)
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-515,8 kJ / mol |
Perigos | |
Ficha de dados de segurança | ICSC 0954 |
NFPA 704 (diamante de fogo) | |
Dose ou concentração letal (LD, LC): | |
LD 50 ( dose mediana )
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> 20 g / kg (ratos, oral) |
NIOSH (limites de exposição à saúde dos EUA): | |
PEL (permitido)
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Nenhum |
REL (recomendado)
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TWA 2 mg / m 3 |
IDLH (perigo imediato)
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WL |
Compostos relacionados | |
Óxido de estanho (II) | |
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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verificar (o que é ?) | |
Referências da Infobox | |
O óxido de estanho (IV) , também conhecido como óxido estânico , é o composto inorgânico com a fórmula SnO 2 . A forma mineral do SnO 2 é chamada de cassiterita , e este é o principal minério do estanho . Com muitos outros nomes, este óxido de estanho é um material importante na química do estanho. É um sólido incolor, diamagnético e anfotérico .
Estrutura
O óxido de estanho (IV) cristaliza com a estrutura do rutilo . Como tal, os átomos de estanho têm seis coordenadas e os átomos de oxigênio, três coordenadas. SnO 2 é geralmente considerado um semicondutor do tipo n deficiente em oxigênio .
As formas hidratadas de SnO 2 têm sido descritas como ácido estânico . Esses materiais parecem ser partículas hidratadas de SnO 2, onde a composição reflete o tamanho da partícula.
Preparação
O óxido de estanho (IV) ocorre naturalmente. O óxido de estanho (IV) sintético é produzido pela queima de metal de estanho no ar. A produção anual está na faixa de 10 quilotons. O SnO 2 é reduzido industrialmente ao metal com carbono em um forno reverberatório a 1200–1300 ° C.
Anfoterismo
Embora o SnO 2 seja insolúvel em água, é anfotérico , dissolvendo-se em base e ácido. "Ácido estânico" refere-se ao óxido de estanho (IV) hidratado, SnO 2 , que também é chamado de "hidróxido estânico".
Os óxidos de estanho se dissolvem em ácidos. Os ácidos halógenos atacam o SnO 2 para dar hexahalostanatos, como [SnI 6 ] 2− . Um relatório descreve a reação de uma amostra em refluxo HI por muitas horas.
- SnO 2 + 6 HI → H 2 SnI 6 + 2 H 2 O
Da mesma forma, o SnO 2 se dissolve em ácido sulfúrico para dar o sulfato:
- SnO 2 + 2 H 2 SO 4 → Sn (SO 4 ) 2 + 2 H 2 O
SnO 2 se dissolve em bases fortes para dar " estanatos ", com a fórmula nominal Na 2 SnO 3 . A dissolução do fundido de SnO 2 / NaOH solidificado em água dá Na 2 [Sn (OH) 6 ], "preparação de sal", que é usado na indústria de corantes.
Usos
Em conjunto com o óxido de vanádio, é usado como um catalisador para a oxidação de compostos aromáticos na síntese de ácidos carboxílicos e anidridos de ácido.
Esmaltes cerâmicos
O óxido de estanho (IV) é usado há muito tempo como opacificante e como corante branco em esmaltes cerâmicos. ' The Glazer's Book' - 2ª edição. ABSearle.The Technical Press Limited. Londres. 1935. Isso provavelmente levou à descoberta do pigmento amarelo-chumbo-estanho , que era produzido usando óxido de estanho (IV) como composto. O uso de óxido de estanho (IV) tem sido particularmente comum em esmaltes para louças de barro , louças sanitárias e azulejos; ver os artigos de estanho-vidros e cerâmicas de estanho-vitrificada . O óxido de estanho permanece em suspensão na matriz vítrea dos esmaltes queimados e, com seu alto índice de refração sendo suficientemente diferente da matriz, a luz é espalhada e, portanto, aumenta a opacidade do esmalte. O grau de dissolução aumenta com a temperatura de queima e, portanto, a extensão da opacidade diminui. Embora dependente dos outros constituintes, a solubilidade do óxido de estanho nos fundidos do esmalte é geralmente baixa. Sua solubilidade é aumentada por Na 2 O, K 2 O e B 2 O 3 , e reduzida por CaO, BaO, ZnO, Al 2 O 3 e, até certo ponto, PbO.
O SnO 2 tem sido utilizado como pigmento na fabricação de vidros, esmaltes e esmaltes cerâmicos. O SnO 2 puro dá uma cor branca leitosa; outras cores são obtidas quando misturadas com outros óxidos metálicos, por exemplo, amarelo V 2 O 5 ; Cr 2 O 3 rosa; e Sb 2 O 5 azul acinzentado.
Tinturas
Este óxido de estanho tem sido utilizado como mordente no processo de tingimento desde o antigo Egito. Um alemão com o nome de Kuster introduziu seu uso em Londres pela primeira vez em 1533 e por meio dele sozinho, a cor escarlate foi produzida lá.
Polimento
O óxido de estanho (IV) pode ser usado como pó de polimento, às vezes em misturas também com óxido de chumbo, para polir vidro, joias, mármore e prata. O óxido de estanho (IV) para esse uso é às vezes chamado de "pó de massa" ou "massa de joalheiro".
Revestimentos de vidro
Os revestimentos de SnO 2 podem ser aplicados usando deposição química de vapor , técnicas de deposição de vapor que empregam SnCl 4 ou trihaletos organoestânicos, por exemplo, tricloreto de butilestanho como agente volátil. Essa técnica é usada para revestir garrafas de vidro com uma camada fina (<0,1 μm) de SnO 2 , que ajuda a aderir ao vidro um revestimento de polímero protetor subsequente, como polietileno.
Camadas mais espessas dopadas com íons Sb ou F são eletricamente condutoras e usadas em dispositivos eletroluminescentes e fotovoltaicos.
Detecção de gás
SnO 2 é usado em sensores de gases combustíveis, incluindo detectores de monóxido de carbono . Nestes, a área do sensor é aquecida a uma temperatura constante (algumas centenas de ° C) e na presença de um gás combustível a resistividade elétrica cai. Sensores de gás à temperatura ambiente também estão sendo desenvolvidos usando compostos de óxido de grafeno reduzido -SnO 2 (por exemplo, para detecção de etanol).
A dopagem com vários compostos foi investigada (por exemplo, com CuO ). A dopagem com cobalto e manganês fornece um material que pode ser usado, por exemplo, em varistores de alta tensão . O óxido de estanho (IV) pode ser dopado com óxidos de ferro ou manganês .
Referências
Leitura adicional
- "Como funciona o vidro de baixa emissividade Pilkington Energy Advantage ™" (PDF) . Pilkington Group Limited. 18 de julho de 2005 . Página visitada em 2012-12-02 .Discussão técnica de como o SnO 2 : F é usado em janelas de baixa emissividade (low-E). O relatório inclui espectros de refletância e transmitância.
- "Guia de bolso do NIOSH para perigos químicos - óxido de estanho (IV) (como Sn)" . Centros de Controle e Prevenção de Doenças. 4 de abril de 2011 . Página visitada em 05-11-2013 . Informações sobre segurança química e limites de exposição