Physikalische und chemische Eigenschaften von Zinn

Metallisches Zinn ist weich, leicht biegsam, mit silberweißem metallischem Glanz, Schmelzpunkt 231,89 ℃ , Siedepunkt 2260 ℃ , nicht giftig. Zinn gehört zu den Hauptgruppen-Elementen der vierten Gruppe im Periodensystem, Atomnummer 50, Atomgewicht 118,71, Elementsymbol Sn, Zinn ist z immer bei Raumtemperatur formbar. Insbesondere bei 100 °C ist die Formbarkeit sehr gut und kann in extrem dünne Zinfolien verarbeitet werden, die bis zu 0,04 mm oder weniger dick sein können. Die Zugfestigkeit ist jedoch sehr schlecht, es reißt beim Ziehen und kann nicht zu feinem Draht verarbeitet werden.

Gleichzeitig ist Zinn ein Metall, das sowohl Kälte als auch Hitze fürchtet, und die Form von Zinn unterscheidet sich völlig bei unterschiedlichen Temperaturen.

Zinn im Temperaturbereich von 13,2 ~ 161 °C ist am stabilsten, wird als "Weißes Zinn" bezeichnet.

Wenn die Temperatur unter 13,2 ° C fällt, wandelt sich Zinn allmählich in einen lockeren Pulverähnlichen Zustand wie Kohleasche. Besonders bei -33 ℃ oder in Gegenwart von Rotzinn (SnCl4) •2NH4Cl) Alkohollösung, wird die Geschwindigkeit dieser Veränderung stark beschleunigt. Diese „Krankheit“ von Zinn kann auch auf andere "gesunde" Zinn übertragen werden, und solange das weiße Zinn auf das graue Zinn trifft, selbst wenn es nur leicht berührt, wird das weiße Zinn schnell und vollständig in graues Zinn umgewandelt. Dieses Phänomen wurde als Zinnepidemie bezeichnet. Zum Glück kann man das erkrankte Zinn wieder schmelzen, damit es sich erholt. Die Ursache der Zinnepidemie ist, dass das Kristallgitter des Zinns sich verändert: bei Raumtemperatur ist Zinn ein kubisches Kristallgitter, genannt weißes Zinn. Wenn du eine Zinnschicht biegst, kannst du oft ein Rascheln hören, weil die weißen Zinkristalle des kubischen Kristallsystems beim Biegen aneinanderreiben. Da Zinn Kälte fürchtet, sollte besondere Aufmerksamkeit darauf geachtet werden, im Winter das Zinn vor Frost zu schützen. Viele mit Zinn gelötete Eisengegenstände sind ebenfalls frostempfindlich. Im Jahr 1912 unternahm eine ausländische Antarktisexpedition eine Reise nach Antarktis, und die Benzinfässer waren mit Zinn gelötet. In den eisigen Temperaturen der Antarktis verwandelte sich das Lot in pulveriges graues Zinn, wodurch das Benzin auslief.

Zinn fürchtet sich vor Hitze sowie Kälte. Über 161 ℃ , wird weißes Zinn in rhombisches Zinn mit einer Kristallstruktur des rhombischen Systems transformiert. Rhombisches Zinn ist sehr spröde, es bricht, wenn es angeklopft wird, und die Verformbarkeit ist sehr schlecht, was als 'sprödes Zinn' bezeichnet wird. .

Weißes Zinn, graues Zinn und sprödes Zinn sind drei Allotrope von Zinn und ihre jeweiligen Parameter sind wie folgt: Weißes Zinn ist tetragonal, mit den Gitterparametern: a=0,5832nm, c=0,3181nm, 4 Sn-Atome in der Zelle, Dichte 7,28g/cm³, Härte 2;

Graues Zinn ist ein kubisches Kristallsystem mit diamantförmiger Struktur mit den Gitterparametern: a=0,6489nm, 8 Sn-Atome in der Zelle und einer Dichte von 5,75g/cm³.

Sprödes Zinn ist ein orthorhombisches System mit einer Dichte von 6,54g/cm³.

Es gibt 14 Isotope von Zinn, davon sind 10 stabil: Zinn 112, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 122, 124.

Die chemischen Eigenschaften von Zinn sind sehr stabil, und es wird bei Raumtemperatur nicht leicht oxidiert, daher behält es oft einen silbernen Glanz. Eine Schutzschicht aus Zinn(IV)-oxid bildet sich auf der Oberfläche des Zinns in der Luft, und die Oxidationsreaktion wird unter Erhitzung beschleunigt. Durch Erhitzung der Reaktion zwischen Zinn und Halogen entsteht Zinn(IV)-halogenid. Es reagiert auch mit Schwefel; Zinn ist gegenüber Wasser stabil, löst sich langsam in verdünnter Säure, schneller in konzentrierter Säure; Zinn kann sich in stark basischen Lösungen auflösen; Es wird in sauren Salzlösungen wie Ferrichlorid und Zinkchlorid korrodiert.