Estanho

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Pix.gif Estanho Stylised Lithium Atom.svg
ÍndioEstanhoAntimônio
Ge
  Tetragonal.png
 
50
Sn
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Sn
Pb
Tabela completaTabela estendida
Aparência
cinza prateado brilhante


Cubo metálico de estanho.
Informações gerais
Nome, símbolo, número Estanho, Sn, 50
Série química metais representativos
Grupo, período, bloco 4B, 5, p
Densidade, dureza 7310 kg/m3, 1,5
Número CAS 7440-31-5
Número EINECS
Propriedade atómicas
Massa atômica 118,710 u
Raio atómico (calculado) 140 pm
Raio covalente 139±4 pm
Raio de Van der Waals 217 pm
Configuração electrónica [Kr] 4d10 5s2 5p2
Elétrons (por nível de energia) 2, 8, 18, 18, 4 (ver imagem)
Estado(s) de oxidação 4, 2, -4 (óxido anfótero)
Óxido
Estrutura cristalina tetragonal
Propriedades físicas
Estado da matéria sólido
Ponto de fusão 505,08 K
Ponto de ebulição 2875 K
Entalpia de fusão 7,03 kJ/mol
Entalpia de vaporização 296,1 kJ/mol
Temperatura crítica  K
Pressão crítica  Pa
Volume molar m3/mol
Pressão de vapor 1 Pa a 1497 K
Velocidade do som 2500 m/s a 20 °C
Classe magnética
Susceptibilidade magnética
Permeabilidade magnética
Temperatura de Curie  K
Diversos
Eletronegatividade (Pauling) 1,96
Calor específico 228 J/(kg·K)
Condutividade elétrica S/m
Condutividade térmica 66,6 W/(m·K)
Potencial de ionização 708,6 kJ/mol
2º Potencial de ionização 1411,8 kJ/mol
3º Potencial de ionização 2943 kJ/mol
4º Potencial de ionização 3930,3 kJ/mol
5º Potencial de ionização 7456 kJ/mol
6º Potencial de ionização kJ/mol
7º Potencial de ionização kJ/mol
8º Potencial de ionização kJ/mol
9º Potencial de ionização kJ/mol
10º Potencial de ionização kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD
MeV
112Sn 0,97% estável com 62 neutrões
114Sn 0,66% estável com 64 neutrões
115Sn 0,34% estável com 65 neutrões
116Sn 14,54% estável com 66 neutrões
117Sn 7,68% estável com 67 neutrões
118Sn 24,22% estável com 68 neutrões
119Sn 8,59% estável com 69 neutrões
120Sn 32,58% estável com 70 neutrões
122Sn 4,63% estável com 72 neutrões
124Sn 5,79% estável com 74 neutrões
126Sn traços 2,3×105 a β 0,380 126Sb
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.

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 IVA da classificação periódica dos elementos. É um metal prateado, maleável, sólido nas condições ambientais, oxidando-se facilmente com o ar e resistente à 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[editar | editar código-fonte]

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.

Quando aquecido na presença do ar acima de 1500 °C e 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[editar | editar código-fonte]

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[editar | editar código-fonte]

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, peltre, 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 ímãs 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 eletroímãs convencionais.

História[editar | editar código-fonte]

O estanho (do latim stagnun vulgarizado para stannun na Idade Média) é um dos metais conhecidos há mais tempo, e foi usado como um dos componentes do bronze desde a antiguidade. As fontes clássicas de estanho conhecidas do mundo antigo são a Cornualha, Portugal, Sul de Espanha, Nigéria, Uganda, Bohemia, Sibéria[1] . Devido a sua capacidade de endurecer o cobre, a liga de estanho-cobre (bronze) foi utilizada para produzir armas e utensílios desde 3000 a.C.[2] 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.[3] Entretanto, o metal puro não foi usado até aproximadamente 600 a.C..

No Brasil colonial os pratos e copos utilizados pelas famílias mais abastadas eram de estanho.[4]

Ocorrência[editar | editar código-fonte]

Reservas mundiais de estanho[5]
País Reservas Base de incidência
 China 1,700,000 3,500,000
 Malásia 1,000,000 1,200,000
 Peru 710,000 1,000,000
 Indonésia 800,000 900,000
 Brasil 540,000 2,500,000
 Bolívia 450,000 900,000
 Rússia 300,000 350,000
 Tailândia 170,000 250,000
 Australia 150,000 300,000
  Outros 180,000 200,000

Aproximadamente 35 países 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:

Minério de estanho
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 75 ppm (m/m) para o zinco, 50 ppm (m/m) para o cobre, e 14 ppm (m/m) para o chumbo.[6] A maioria do estanho do mundo é produzida a partir de depósitos plácer; pelo menos a metade vem do Sudeste Asiático: Malásia, Indonésia e Tailândia. Na América do Sul o principal produtor é o Peru.[5] 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.

Isótopos[editar | editar código-fonte]

O estanho é o elemento com o maior número de isótopos estáveis (10). São conhecidos, também, 18 isótopos instáveis. Os principais isótopos instáveis com as suas respectivas meias-vidas 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).

Precauções[editar | editar código-fonte]

Pequenas quantidades 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 agente de fixação nas conexões e tubulações de cobre, atualmente utilizadas na distribuição de gás GLP, uma vez que, em caso de incêndio, pode ocasionar vazamentos seguidos de explosões.

Ver também[editar | editar código-fonte]

Referências

  1. J. E. Dayton. Interaction and Acculturation in the Mediterranean: Proceedings of the Second International Congress of Mediterranean Pre- and Protohistory, Amsterdam, 19-23 November 1980. [S.l.]: John Benjamins Publishing, 1982. ISBN 978-90-6032-195-9. Visitado em 14 January 2013.
  2. The Problem of Early Tin. Oxford: Archaeopress, 2003. ISBN 1-84171-564-6.
  3. Penhallurick, R.D.. Tin in Antiquity: its Mining and Trade Throughout the Ancient World with Particular Reference to Cornwall. London: The Institute of Metals, 1986. ISBN 0-904357-81-3.
  4. Lima, Cláudia. Tachos e panelas: historiografia da alimentação brasileira. Recife: Ed. da autora, 1999. 2ª Ed. 310p. ISBN 8590103218
  5. a b Carlin, Jr., James F.. Minerals Yearbook 2006: Tin (PDF) United States Geological Survey. Visitado em 14 de Janeiro de 2012.
  6. Emsley 2001, pp. 124, 231, 449 and 503
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