الخصائص الفيزيائية والكيميائية للقصدير

القصدير المعدني ناعم، سهل الانحناء، ذو بريق فضي أبيض معدني، نقطة انصهاره 231.89 ℃ ، نقطة الغليان 2260 ℃ ، غير سام. ينتمي القصدير إلى العنصر الرئيسي الرابع في الجدول الدوري، الرقم الذري 50، الوزن الذري 118.71، الرمز الكيميائي Sn، القصدير مرن عند درجة حرارة الغرفة. خاصة عند 100 °C، يكون المرونة جيدة للغاية ويمكن تطويرها إلى أوراق قصدير رقيقة جدًا، يمكن أن تكون رقيقة مثل 0.04 ملم أو أقل. لكن القابلية للسحب ضعيفة جدًا، سينكسر إذا تم شده، ولا يمكن سحبه إلى سلك رفيع. مرن عند درجة حرارة الغرفة. خاصة عند 100 °C، تكون المرونة جيدة جدًا ويمكن تطويرها إلى أوراق قصدير رقيقة جدًا، يمكن أن تكون رقيقة مثل 0.04 ملم أو أقل. لكن القابلية للسحب ضعيفة جدًا، سينكسر إذا تم شده، ولا يمكن سحبه إلى سلك رفيع.

في الوقت نفسه، القصدير هو معدن يخاف من البرودة والحرارة معًا، وشكل القصدير مختلف تمامًا عند درجات الحرارة المختلفة.

في نطاق درجة حرارة القصدير بين 13.2 ~ 161 °C، يكون طبيعة القصدير الأكثر استقرارًا، ويُسمى "القصدير الأبيض".

عندما تنخفض درجة الحرارة تحت 13.2 درجة °C، سيتحول القصدير تدريجيًا إلى مسحوق فضفاض يشبه رماد الفحم. خاصة عند -33 ℃ أو في وجود ملح أحمر (SnCl4 •حل الكحول لـ 2NH4Cl، يتم تسريع سرعة هذا التغيير بشكل كبير. هذه "المرض" الخاص بالقصدير يمكن أيضًا نقله إلى أوعية أخرى "صحية"، وطالما أن الوعاء الأبيض يصطدم بالوعاء الرمادي، حتى لو كان الاصطدام بسيطًا، فإن الوعاء الأبيض سيتحول بسرعة وكليًا إلى وعاء رمادي. تم تسمية هذه الظاهرة باسم وباء القصدير. حسنًا، إذا ذاب القصدير المصاب مرة أخرى، فإنه سيعود إلى حالته الطبيعية. السبب في وباء القصدير هو أن بنية الشبكة البلورية للقصدير قد تغيرت: عند درجة حرارة الغرفة، يكون القصدير بلورة مكعبة تُدعى القصدير الأبيض. عندما تثني شريطًا من القصدير، يمكنك غالبًا سماع صوت احتكاك، وهذا لأن بلورات القصدير الأبيض من النظام البلوري المكعب تتصادم أثناء الانحناء. نظرًا لخوف القصدير من البرد، يجب الانتباه بشكل خاص لتجنب تجميد القصدير في فصل الشتاء. العديد من القطع الحديدية التي تم لحامها بالقصدير تكون أيضًا مقاومة للتجمد. في عام 1912، ذهب فريق استكشافي أجنبي إلى القطب الجنوبي، وكانت براميل البنزين المستخدمة ملحومة بالقصدير، وفي الثلج والجليد في القطب الجنوبي، تحول اللحام إلى قصدير رمادي مسحوق، مما أدى إلى تسرب كل البنزين.

القصدير يخاف من الحرارة وكذلك البرودة. فوق 161 ℃ , القصدير الأبيض يتحول إلى قصدير متعدي مع بنية بلورية لنظام المتعدي. القصدير المتعدي هش للغاية، يتكسر عندما يُضرب، وله مرونة سيئة جدًا، ويُسمى "قصدير هش" .

القصدير الأبيض، القصدير الرمادي والقصدير الهش هي ثلاث ألوتروبات للقصدير ومواصفاتها على النحو التالي: القصدير الأبيض له شكل رباعي، وبه مواصفات خلية كالتالي: a=0.5832nm، c=0.3181nm، 4 ذرات قصدير في الخلية، الكثافة 7.28g/cm³، الصلابة 2؛

القصدير الرمادي هو نظام بلوري مكعب على شكل ماسي مع مواصفات خلية كما يلي: a=0.6489nm، 8 ذرات قصدير في الخلية، وكثافة تبلغ 5.75g/cm³.

القصدير الهش هو نظام متعامد مع كثافة تبلغ 6.54g/cm³.

هناك 14 نظيرًا للقصدير، 10 منها نظائر مستقرة: القصدير 112، 114، 115، 116، 117، 118، 119، 120، 122، 124.

خصائص القصدير الكيميائية مستقرة جدًا، ولا يسهل أكسده عند درجة حرارة الغرفة، لذلك يحتفظ غالبًا بلمعان فضي. يتكون فيلم واقٍ من أكسيد القصدير ثنائي على سطح القصدير في الهواء، ويتسارع التفاعل الأكسدة تحت الظروف المحمومة. يتم إنتاج رباعي هاليد القصدير عن طريق التفاعل الحار بين القصدير والهالوجينات. كما أنه يتفاعل مع الكبريت؛ القصدير مستقر تجاه الماء، يذوب ببطء في الأحماض المخففة، ويزول بشكل أسرع في الأحماض المركزية؛ القصدير يمكن أن يذوب في الحلول القلوية القوية؛ سيتآكل في الحلول الحمضية للمواد الملحية مثل كلوريد الحديد وكلوريد الزنك.