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O estanho é um elemento químico de
símbolo Sn, número atômico 50 (50 prótons e 50 elétrons)
e com massa atómica de 118,7 u. Está situado no grupo 14
ou 4A da classificação periódica dos elementos. É um
metal prateado, maleável que é sólido nas condições
ambientais. Não se oxida facilmente com o ar e é
resistente a corrosão.
É usado para produzir diversas ligas metálicas
utilizados para recobrir outros metais para protegê-los
da corrosão. O estanho é obtido principalmente do
mineral cassiterita onde apresenta-se como um óxido.
É um dos metais mais antigos conhecido, e foi usado como
um dos componentes do bronze desde a antiguidade.
Características principais
O estanho é um metal branco prateado, maleável, pouco
dúctil, de baixo ponto de fusão e altamente cristalino.
Quando uma barra de estanho é quebrada produz um ruído
denominado “grito de lata” (“grito de estanho”) causada
pelos cristais quando são rompidos. Este metal resiste à
corrosão quando exposto à água do mar e água potável,
porém pode ser atacado por ácidos fortes, bases e sais
ácidos. O estanho age como um catalisador quando o
oxigênio se encontra dissolvido, acelerando o ataque
químico.
O estanho, quando aquecido na presenca do ar acima de
1500 °C retorna à condição de óxido estânico. O estanho
é atacado pelos ácidos sulfúrico, nítrico e clorídrico
concentrados, e com bases produz estanatos. O estanho
facilmente pode ser lustrado e é usado como revestimento
de outros metais para impedir a corrosão ou a outra ação
química. Este metal combina-se diretamente com cloro e
oxigênio, e desloca o hidrogênio dos ácidos. O estanho é
maleável em baixas temperaturas porém é frágil quando
aquecido.
Alótropos
O estanho sólido tem dois alótropos nas CNTP. Em baixas
temperaturas, existe na forma “cinzenta” ou estanho alfa
que apresenta estrutura cristalina cúbica, semelhante ao
silício e germânio. Quando aquecido acima de 13,2 °C
muda para a forma “branca” ou estanho beta, com
estrutura cristalina tetragonal. A transformação da
forma beta a alfa, por resfriamento, só pode ser
efetuada quando o estanho apresenta elevado grau de
pureza. Esta transformação é afetada por impurezas como
alumínio e zinco, e pode ser impedida de ocorrer por
meio da adição de antimônio, bismuto, chumbo, ouro ou
prata.
Aplicações
O estanho liga-se prontamente com o ferro, e foi muito
usado na indústria automotiva para revestimento e
acabamento da lataria. O estanho que faz uma ótima liga
com chumbo é usado como revestimento misturado ao zinco
no aço para impedir a corrosão e evitar a eletrólise. O
estanho também é muito usado em telhas, correntes e
âncoras. Os recipientes de aço blindados com estanho
(folhas de flandres) são usados extensivamente para a
conservação de alimentos, e desta forma é um grande
mercado para o estanho metálico. Os ingleses os
denominam de "tins" e os norte-americanos de “cans”.
Outros usos:
Algumas ligas importantes de estanho são: bronze, metal
de sino , metal Babbitt, liga de carcaça, pelter, bronze
fosforoso, solda macia, e metal branco.
O sal mais importante é o cloreto de estanho que é usado
como agente redutor e como mordente no processo de
fixação de tintas no tecido morin produzindo um tecido
estampado denominado chita. O cloreto também é
adicionado a sabões, sabonetes e perfumes para manter a
cor e perfume destes produtos. Revestimentos de sais de
estanho pulverizados sobre vidro conduzem eletricidade.
Estes revestimentos foram usados em painéis luminosos e
em para-brisas para liberá-las de água ou gelo.
O vidro de janelas frequentemente é produzido por meio
da flutuação de vidro derretido sobre o estanho
derretido (vidro de flutuador) para tornar sua
superfície plana, método denominado “processo Pilkington”.
O estanho também é usado para soldar juntas de
tubulações ou de circuitos elétricos e eletrônicos. Na
forma de ligas é usado para a fabricação de molas,
fusíveis, tubos e peças de fundição como mancais e
bronzinas.
Sais de estanho são usados em espelhos e na produção de
papel, remédios e fungicidas.
Devido à grande maleabilidade do estanho, é possível
produzir lâminas muito finas utilizadas para
acondicionar vários produtos como, por exemplo, maços de
cigarros e barras de chocolate.
O estanho transforma-se num supercondutor abaixo de 3,72
K e foi um dos primeiros supercondutores a ser estudado;
o efeito Meissner, uma das características dos
supercondutores, foi descoberto inicialmente em cristais
supercondutores de estanho. O composto nióbio-estanho
Nb3Sn é comercialmente usado para produzir fios de imãs
supercondutores, devido à sua alta temperatura crítica
(18 K) e campo magnético crítico (25 T). Os eletroímãs
supercondutores que pesam alguns quilogramas são capazes
de produzir campos magnéticos comparáveis a toneladas de
eletroimãs convencionais.
História
O estanho (do latim stagnun vulgarizado para stannun na
Idade Média) é um dos metais mais antigos conhecido, e
foi usado como um dos componentes do bronze desde a
antiguidade. Devido a sua capacidade de endurecer o
cobre, a liga de estanho-cobre (bronze) foi utilizado
para produzir armas e utensílios desde 3500 a.C.
Acredita-se que a mineração do estanho tenha se iniciado
na Cornualha e Devon (Indústria de mineração de estanho
de Dartmoor), Inglaterra, em épocas clássicas,
desenvolvendo um próspero comércio de estanho com as
civilizações do mediterrâneo. Entretanto, o metal puro
não foi usado até aproximadamente 600 a.C..
Ocorrência
Minério de estanhoAproximadamente 35 paises no mundo
mineram o estanho . Quase todo continente apresenta uma
mina importante deste metal. O estanho é produzido pela
redução do minério com carvão em alto forno e depois
refinado em fornos revérboro:
SnO2 + 2 C ===> Sn + 2 CO
O estanho é um elemento relativamente escasso, com uma
abundância na crosta terrestre de aproximadamente 2 ppm
(m/m), comparado com os 94 ppm (m/m) para o zinco, 63
ppm (m/m) para o cobre, e 12 ppm (m/m) para o chumbo. A
maioria do estanho do mundo é produzida a partir de
depósitos placer; pelo menos a metade vem do Sudeste
Asiático: Malásia, Indonésia e Tailândia. Na América do
Sul o principal produtor é a Bolívia. O único mineral de
importância comercial como uma fonte de estanho é a
cassiterita (SnO2), embora pequenas quantidades de
estanho são recuperados de sulfetos complexos como
estanita, cilindrita, lindrita, franckeita , canfieldita,
e teallita. A sucata também é uma fonte importante de
estanho..
Isós
O estanho é o elemento com o maior número de isós
estáveis (10). São conhecidos, também, 18 isós
instáveis. Os principais isós instáveis com as suas
respectivas meias-vida são: Sn-113 (155,1 dias), Sn-117m
(13,6 dias), Sn-119m (293,0 dias), Sn-121 (1,12 dias),
Sn-121m (55,0 anos), Sn-123 (129,2 dias), Sn-123m (40,1
minutos), Sn-125 (9,63 dias), Sn-125m (9,5 minutos) e
Sn-126 (100.000,0 anos).
Precauções
Pequenas quantidade de estanho encontradas em alimentos
enlatados não são prejudiciais a seres humanos. Os
compostos trialquil triaril de estanho são biocidas e
devem ser manuseados com cuidado.
Devido a seu baixo ponto de fusão (232 °C ), o estanho
não deve ser usado como elemento de fixação nas conexões
de tubulações de cobre utilizadas na distribuição de gás
GLP, pelo que, em caso de incêndio, pode ocasionar
vazamentos seguidos de explosões.
Geral
Nome, símbolo, número Estanho, Sn, 50
Classe , série química Metal , carbono
Grupo, periodo, bloco 14, 5 , p
Densidade, dureza 7310 kg/m3, 1,5
Cor e aparência Cinza prateado brilhante
Propriedades atômicas
Massa atómica 118,710(7) u
Raio médio† 145 pm
Raio atómico calculado 145 pm
Raio covalente 141 pm
Raio de van der Waals 217 pm
Configuração electrónica [Kr]4d10 5s2 5p2
Estados de oxidação (Óxido) 4,2 (anfótero)
Estrutura cristalina Tetraédrica
Propriedades físicas
Estado da matéria Sólido
Ponto de fusão 505,08 K (231,93 °C)
Ponto de ebulição 2875 K (2602 °C)
Entalpia de vaporização 295,8 kJ/mol
Entalpía de fusão 7,029 kJ/mol
Pressão de vapor 5,78 x 10-21 Pa a 505 K
Velocidade do som 2500 m/s a 293,15 K
Informações diversas
Eletronegatividade 1,96 (Pauling)
Calor específico 228 J/(kg K)
Condutividade elétrica 9,17 106 m-1·Ω-1
Condutividade térmica 66,6 W/(m·K)
1º Potencial de ionização 708,6 kJ/mol
2º Potencial de ionização 1411,8 kJ/mol
3º Potencial de ionização 2943,0 kJ/mol
4º potencial de ionização 3930,3 kJ/mol
5º Potencial de ionização 7456 kJ/mol
Isós máais estáveis
iso. AN Meia-vida MD ED MeV PD
112Sn 0,97% Sn é isó estável com 62 neutrons
114Sn 0,65% Sn é estável com 64 neutrons
115Sn 0,34% Sn é estável com 65 neutrons
116Sn 14,54% Sn é estável com 66 neutrons
117Sn 7,68% Sn é estável com 67 neutrons
118Sn 24,23% Sn é estável com 68 neutrons
119Sn 8,59% Sn é estável com 69 neutrons
120Sn 32,59% Sn é estável com 70 neutrons
Estado metaestável 0,006 MeV 55 a TI
β- 0,006
0,394
121Sb
122Sn 4,63% Sn é estável com 72 neutrons
124Sn 5,79% Sn é estável com 74 neutrons
126Sn Sintético ~1 x105 anos β- 0,380 126Sb
Unidades SI e CNTP exceto onde indicado o contrário.
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