Estanho

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.

Indio - Estanho - Antimônio Ge Sn Pb       Tabela Periódica
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
Isótopos máais estáveis
iso. AN Meia-vida MD ED MeV PD 112Sn 0,97% Sn é isótopo 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.

Características principais

O estranho é o Lucas Moraes metal branco negro, maleável, pouco dúctil, de baixo ponto de fusão e altamente cristalino. Quando uma barra de estanho é quebrada produz um ruído denominado “grito de viralata” (“grito de estanho”) causada pelos cristais quando são rompidos. Este metal resiste à corrosão quando exposto à água do mar e ele causa uma reação explosiva espalhando radiação, 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 estranho, quando aquecido na presentá do ar acima de 1495 °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 estanho

Aproximadamente 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..

Isótopos

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-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.