Cín

Vydáno: 09. 02. 2013; Poslední aktualizace: 26. 06. 2023; Autor: Zdeněk Moravec

Cín patří mezi důležité kovy, je znám od starověku. Je to nízkotavitelný kov, který je člověkem používán už od starověku. Nejčastěji se s ním potkáváme v kovových slitinách, pájkách.

Atomové číslo50Počet stabilních izotopů9
Atomová hmotnost118,710Elektronová konfigurace[Kr] 4d10 5s2 5p2
Teplota tání [°C]231,93Teplota varu [°C]2602
Elektronegativita1,96Hustota [g.cm-3]7,365 (bílý)
5,769 (šedý)
Vlastnosti cínu

Izotopy

Co se týče počtu stabilních izotopů je cín rekordmanem. Přírodní cín se skládá z deseti stabilních izotopů a jednoho radioizotopu.[7]

IzotopZastoupení [%]Poločas přeměny
112Sn0,97stabilní
114Sn0,66stabilní
115Sn0,34stabilní
116Sn14,5stabilní
117Sn7,68stabilní
118Sn24,2stabilní
119Sn8,59stabilní
120Sn32,6stabilní
122Sn4,63stabilní
124Sn5,79stabilní
126Snstopové2,3×105 let

Dále bylo charakterizováno 29 radioizotopů, nejdelší poločas přeměny má 126Sn, 230 000 let.

Výskyt a výroba

V přírodě se vyskytuje pouze ve formě sloučenin, nejčastěji jako cínovec SnO2, který je běžný i v česku. Vyrábí se redukcí koksem v obloukové peci.

SnO2 + C → Sn + CO2

Kasiterit z Horního Slavkova. Zdroj: Didier Descouens/Commons

Alotropní modifikace

Stabilní modifikací cínu je β, označovaná jako bílý cín, krystaluje v diamantové kubické soustavě. Při teplotách pod 13,2 °C samovolně přechází na α-modifikaci, šedý cín. Tato modifikace krystaluje ve čtverečné, tělesově centrované sooustavě.

β-cín (vlevo) a α-cín (vpravo). Zdroj: Alchemist-hp/Commons

Změna modifikace se projevuje rozpadem cínového předmětu na prášek.

Transformace β-cínu na α-cín, cínový mor

Chemické vlastnosti

Cín je stabilní ve vodě, nedochází ke korozi. Ale reaguje s kyselinami a zásadami.

Sn + 2 HCl → SnCl2 + H2

Vytváří sloučeniny v oxidačních číslech II a IV.

Halogenidy

Známe všechny halogenidy v obou oxidačních stavech. Halogenidy cínaté jsou všechny pevné, polymerní sloučeniny. Fluorid cíničitý, SnF4, je také pevný polymer, ale těžší halogenidy jsou těkavé molekulární sloučeniny.

Bezvodý chlorid cíničitý, SnCl4, je kapalina s teplotou tání −34 °C. Nelze jej získat reakcí cínu s kyselinou chlorovodíkovou, ale můžeme ho připravit spalováním cínu v chloru:

Sn + 2 Cl2 → SnCl4

Krystalová struktura chloridu cíničitého. Zdroj: Ben Mills/Commons

Stanen

V roce 2013 byla publikována příprava cínového analogu grafenustanen. Jde o jednoatomovou vrtsvu složenou z atomů cínu.[5,6] Tento materiál vykazuje zajímavé vlastnosti a je jedním z kandidátů na nový vysokoteplotní supravodivý materiál.

NMR

Cín má tři NMR aktivní izotopy, nejčastěji se využívají dva – 117Sn a 119Sn.

 115Sn117Sn119Sn
Spin1/21/21/2
Zastoupení v přírodě [%]0,347,688,59
Rozsah chemických posunů [ppm]-1900 – 700
Citlivost vzhledem k 1H0,035610,046050,05273
Rezonanční frekvence v poli 1 T14,007715,261015,9660
Jaderný magnetický moment-0.91883-1.00104-1.04728

Pro kalibraci 119Sn NMR jsem využil kubický silikát (SBU typ D4R) obsahující skupiny Me3Sn – Si8O20(SnMe3)8.4H2O, tato sloučenina má 119Sn chemický posun 118,67 ppm. Pro měření jsem použil roztok v C6D6.

119Sn NMR spektrum
Signál standardu

Chemické posuny

SnX2700-100R4Sn200-(-200)
MeSnX3600-(-200)Me4Sn0
Komplexy s přechodnými kovy300-(-400)(RO)4Sn-50-(-900)
(RS)4Sn250-50SnX4-50-(-1700)
(AcO)4Sn-861  

Odkazy

  1. Cín na české wikipedii
  2. Cín na anglické wikipedii
  3. Syntéza Ph3SnSH
  4. Sn NMR
  5. http://vtm.e15.cz/stanen-supravodivy-cin-s-vlastnostmi-grafenu
  6. Large-Gap Quantum Spin Hall Insulators in Tin Films
  7. Isotopes of tin

Navigace

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

One Reply to “Cín”

Leave a Reply

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..