Estany (element): diferència entre les revisions

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Contingut suprimit Contingut afegit
Cap resum de modificació
Línia 153: Línia 153:
És un [[metall]] platejat, [[Mal·leabilitat|mal·leable]], [[Ductilitat|dúctil]], no s'[[oxidació|oxida]] fàcilment en aire i és resistent a la [[corrosió]]. [[Xarxa de Bravais|Cristal·litza]] seguint un sistema tetragonal i en doblegar una barra d'estany es pot sentir un soroll característic produït per la fricció dels [[cristall]]s que és conegut com a ''crit de l'estany''.<ref name=GEC>[http://www.enciclopedia.cat/fitxa_v2.jsp?NDCHEC=0230449&BATE=estany Estany]], [[Gran Enciclopèdia Catalana]].</ref><ref name="Hol1985">{{cite book|publisher = Walter de Gruyter|year = 1985|edition = 91–100|pages = 793–800|isbn = 3110075113|title = Lehrbuch der Anorganischen Chemie|first = Arnold F.|last = Holleman|coauthors = Wiberg, Egon; Wiberg, Nils;|chapter = Tin| language = German}}</ref>
És un [[metall]] platejat, [[Mal·leabilitat|mal·leable]], [[Ductilitat|dúctil]], no s'[[oxidació|oxida]] fàcilment en aire i és resistent a la [[corrosió]]. [[Xarxa de Bravais|Cristal·litza]] seguint un sistema tetragonal i en doblegar una barra d'estany es pot sentir un soroll característic produït per la fricció dels [[cristall]]s que és conegut com a ''crit de l'estany''.<ref name=GEC>[http://www.enciclopedia.cat/fitxa_v2.jsp?NDCHEC=0230449&BATE=estany Estany]], [[Gran Enciclopèdia Catalana]].</ref><ref name="Hol1985">{{cite book|publisher = Walter de Gruyter|year = 1985|edition = 91–100|pages = 793–800|isbn = 3110075113|title = Lehrbuch der Anorganischen Chemie|first = Arnold F.|last = Holleman|coauthors = Wiberg, Egon; Wiberg, Nils;|chapter = Tin| language = German}}</ref>


L'estany es presenta habitualment en dues formes [[Al·lotropia|al·lòtrops]], l'estany β, que és la forma metàl·lica mal·leable, i l'estany α, que és una forma no-metàl·lica molt [[Fragilitat|fràgil]]. L' estany β existeix a la natura a temperatura ambient i la seva [[estructura cristal·lina està formada per tetraedres, mentre que l' estany α es forma quan es refreda per sota de 13,2&nbsp;°C i presenta una estructura cristal·lina basada en cubs de manera similar al [[diamant]], el [[silici]] o el [[germani]]. L'estany α és una pols opaca de color gris que no presenta cap propietat metàl·lica i només s'utilitza en el camp dels [[semiconductor]]s.<ref name="Hol1985"/>
L'estany es presenta habitualment en dues formes [[Al·lotropia|al·lòtrops]], l'estany β, que és la forma metàl·lica mal·leable, i l'estany α, que és una forma no-metàl·lica molt [[Fragilitat|fràgil]]. L' estany β existeix a la natura a temperatura ambient i la seva [[estructura cristal·lina està formada per tetraedres, mentre que l' estany α es forma quan es refreda per sota de 13,2&nbsp;°C i presenta una estructura cristal·lina basada en cubs de manera similar al [[diamant]], el [[silici]] o el [[germani]]. L'estany α és una pols opaca de color gris que no presenta cap propietat metàl·lica i només s'utilitza en el camp dels [[semiconductor]]s.<ref name="Hol1985"/> Habitualment aquestes dues formes es coneixen com a ''estany blanc'' (β) i ''estany gris'' (α)<ref name=GEC />. Però a més d'aquestes dues formes més habituals hi ha dos al·lòtrops més, anomenades estany γ i estany σ, que existeixen en condicions d'alta [[temperatura]], per sobre de 161&nbsp;°C, i [[pressió]], per sobre de varis al [[Pascal (unitat)|gigapascals]].<ref>{{cite journal|first = A. M.|last = Molodets|coauthors = Nabatov, S. S.|title = Thermodynamic Potentials, Diagram of State, and Phase Transitions of Tin on Shock Compression|journal = High Temperature|volume = 38|issue = 5|year = 2000|pages = 715–721|doi = 10.1007/BF02755923|ref = harv}}</ref>
Una de les seves característiques més vistoses és que en determinades condicions ambientals forma la [[pesta de l'estany]].
Una de les seves característiques més vistoses és que en determinades condicions ambientals forma la [[pesta de l'estany]].



Revisió del 09:24, 23 ago 2010

Indi - Estany - Antimoni
Ge
Sn
Pb
 
 
Posició de l'estany a la taula periòdica
General
Nom, símbol, nombre Estany, Sn, 50
Sèrie química Metall del bloc p
Grup, període, bloc 14, 5 , p
Densitat, duresa Mohs 7310 kg/m3, 1,5
Aparença Gris platejat brillant
Aparença de l'Estany
Propietats atòmiques
Pes atòmic 118,710 uma
Radi mitjà 145 pm
Radi atòmic calculat 145 pm
Radi covalent 141 pm
Radi de Van der Waals 217 pm
Configuració electrònica [Kr]4d10 5s2 5p2
Estats d'oxidació (Òxid) 4,2 (amfòter)
Estructura cristal·lina Tetraèdrica
Propietats físiques
Estat de la matèria Sòlid
Punt de fusió 505,08 K
Punt d'ebullició 2875 K
Entalpia de vaporització 295,8 kJ/mol
Entalpia de fusió 7,029 kJ/mol
Pressió de vapor 5,78 x 10-21 Pa a 505 K
Velocitat del so 2500 m/s a 293,15 K
Informació diversa
Electronegativitat 1,96 (Pauling)
Calor específica 228 J/(kg*K)
Conductivitat elèctrica 9,17 106 m-1·ohm-1
Conductivitat tèrmica 66,6 W/(m·K)
1er Potencial d'ionització 708,6 kJ/mol
2on potencial d'ionització 1411,8 kJ/mol
3er potencial d'ionització 2943,0 kJ/mol
4rt potencial d'ionització 3930,3 kJ/mol
5è potencial d'ionització 7456 kJ/mol
Isòtops més estables
iso. AN Període de semidesintegració CD ED MeV PD
112Sn 0,97% Sn és estable amb 62 neutrons
114Sn 0,65% Sn és estable amb 64 neutrons
115Sn 0,34% Sn és estable amb 65 neutrons
116Sn 14,54% Sn és estable amb 66 neutrons
117Sn 7,68% Sn és estable amb 67 neutrons
118Sn 24,23% Sn és estable amb 68 neutrons
119Sn 8,59% Sn és estable amb 69 neutrons
120Sn 32,59% Sn és estable amb 70 neutrons
Estat metaestable 0,006 MeV 55 anys TI
β-
0,006
0,394

121Sb
122Sn 4,63% Sn és estable amb 72 neutrons
124Sn 5,79% Sn és estable amb 74 neutrons
126Sn Sintètic ~1 x105 anys β- 0,380 126Sb
Plantilla:Cnpt

L'estany és un element químic de nombre atòmic 50 situat en el grup 14 de la taula periòdica dels elements. El seu símbol és Sn i presenta característiques químiques similars a les dels seus veïns del grup 14, el germani i el plom, com els dos estats possibles d'oxidació, +2 i +4. L'estany és el 49è element més abundant a la natura i té 10 isòtops estables, el nombre més elevat de la taula periòdica. Es troba en molts aliatges i s'usa per a recobrir altres metalls protegint-los de la corrosió.

Característiques

És un metall platejat, mal·leable, dúctil, no s'oxida fàcilment en aire i és resistent a la corrosió. Cristal·litza seguint un sistema tetragonal i en doblegar una barra d'estany es pot sentir un soroll característic produït per la fricció dels cristalls que és conegut com a crit de l'estany.[1][2]

L'estany es presenta habitualment en dues formes al·lòtrops, l'estany β, que és la forma metàl·lica mal·leable, i l'estany α, que és una forma no-metàl·lica molt fràgil. L' estany β existeix a la natura a temperatura ambient i la seva [[estructura cristal·lina està formada per tetraedres, mentre que l' estany α es forma quan es refreda per sota de 13,2 °C i presenta una estructura cristal·lina basada en cubs de manera similar al diamant, el silici o el germani. L'estany α és una pols opaca de color gris que no presenta cap propietat metàl·lica i només s'utilitza en el camp dels semiconductors.[2] Habitualment aquestes dues formes es coneixen com a estany blanc (β) i estany gris (α)[1]. Però a més d'aquestes dues formes més habituals hi ha dos al·lòtrops més, anomenades estany γ i estany σ, que existeixen en condicions d'alta temperatura, per sobre de 161 °C, i pressió, per sobre de varis al gigapascals.[3] Una de les seves característiques més vistoses és que en determinades condicions ambientals forma la pesta de l'estany.

Obtenció

Mena d'estany

L'estany no es troba en estat pur a la natura, cal extreure'l dels compostos dels que forma part, habitualment cassiterita (SnO2), la única font comercialment important d'estany, tot i que també es poden obtenir petites quantitats a partir de sulfurs com l'estannita, la cilindrita, o la franckeita. Els minerals que contenen estany es troben gairebé sempre associats a les roques granítiques, que quant contenen el mineral tenen al voltant d'un 1% d'òxid d'estany.[4]

La major part de la producció d'estany, un 80%, procedeix de l'explotació de dipòsits secundaris, dipositats en el passat a les valls o al mar. El gener del 2008 s'estimaven unes reserves econòmicament explotables de 6.1 milions de tones, amb unes reserves totals d'uns 11 milions de tones.

S'estima que amb la tecnologia i el ritme actual de consum les reserves explotables d'estany s'esgotaran en 40 anys.[5] Tot i que hi ha previsions més pessimistes com les de Lester Brown que ha suggerit que amb un increment del 2% anual de les extraccions només hi ha reserves per a 20 anys d'explotació minera.[6] L'estimació de les reserves d'estany ha variat al llarg de la història en funció de la dinàmica de les possibilitats econòmiques i el desenvolupament de la tecnologia minera:

Estimació de les reserves d'estany
econòmicament explotables (milions de tones)[4]
1965 4.265
1970 3.930
1975 9.060
1980 9.100
1985 3,060
1990 7.100
2008 6.100[7]
Símbol usat pels alquimistes per l'estany

Història

L'estany (del llatí stannum) fou un dels primers metalls coneguts, cap al 3.500 a.c. ja s'utilitzava per a endurir el coure, obtenint així l'aliatge de bronze. Es considera que la mineria d'estany començà a Cornwall i Devon i s'escampà gràcies al comerç a les civilitzacions del Mediterrani. Tot i això, l'estany pur no es començà a utilitzar fins al segle VII. L'última mina d'estany a South Crofty, prop de Camborne tancà el 1998, després de 4.000 anys de mineria.

La paraula anglosaxona per a designar l'estany és tin, i té antecedents en moltes llengües germàniques i celtes. Alguns autors, especulen que la paraula prové d'una llengua preindoeuropea.

Isòtops

L'estany és l'element amb el nombre més gran d'isòtops estables (deu). A més, es coneixen 28 isòtops inestables de l'element.

Referències

  1. 1,0 1,1 Estany], Gran Enciclopèdia Catalana.
  2. 2,0 2,1 Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils;. «Tin». A: Lehrbuch der Anorganischen Chemie (en german). 91–100. Walter de Gruyter, 1985, p. 793–800. ISBN 3110075113. 
  3. Molodets, A. M.; Nabatov, S. S. «Thermodynamic Potentials, Diagram of State, and Phase Transitions of Tin on Shock Compression». High Temperature, vol. 38, 5, 2000, pàg. 715–721. DOI: 10.1007/BF02755923.
  4. 4,0 4,1 «Tin: From Ore to Ingot». International Tin Research Institute, 1991. [Consulta: 7 juny 2009].
  5. «How Long Will it Last?». New Scientist, vol. 194, 2605, 26-05-2007, pàg. 38–39. ISSN: 4079 0262 4079.
  6. Brown, Lester. Plan B 2.0. New York: W.W. Norton, 2006, p. 109. ISBN 978-0393328318. 
  7. Carlin, Jr., James F. «Mineral Commodity Summary 2008: Tin» (PDF). United States Geological Survey.

Vegeu també

Bibliografia

  • CRC contributors. David R. Lide (editor). Handbook of Chemistry and Physics. 87a edició. Boca Raton (Florida): CRC Press, Taylor & Francis Group, 2006. ISBN 0-8493-0487-3. 
  • Emsley, John. «Tin». A: Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. Oxford (Regne Unit): Oxford University Press, 2001, p. 445–450. ISBN 0198503407. 
  • Stwertka, Albert. «Tin». A: Guide to the Elements. Revised. Oxford University Press, 1998. ISBN 0-19-508083-1. 
  • Greenwood, N. N.; Earnshaw, A.. Chemistry of the Elements. 2a edició. Oxford: Butterworth-Heinemann, 1997. ISBN 0-7506-3365-4. 
  • MacIntosh, Robert M. «Tin». A: Clifford A. Hampel (editor). The Encyclopedia of the Chemical Elements. Nova York: Reinhold Book Corporation, 1968, p. 722–732. LCCN 68-29938. 
  • Heiserman, David L. «Element 50: Tin». A: Exploring Chemical Elements and their Compounds. Nova York: TAB Books, 1992. ISBN 0-8306-3018-X. 

Enllaços externs

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Estany (element)