Cyna

Cyna
ind ← cyna → antymon
Ge ↑ Sn ↓ Pb 50 Sn
Wygląd
srebrzystobiały (β), szary (α)
Dwie odmiany alotropowe cyny (po lewej β; po prawej α)
Widmo emisyjne cyny
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a.	cyna, Sn, 50 (łac. stannum)
Grupa, okres, blok	14 (IVA), 5, p
Stopień utlenienia	II, IV
Właściwości metaliczne	metal
Właściwości tlenków	amfoteryczne
Masa atomowa	118,710(7) u
Stan skupienia	stały
Gęstość	7365 kg/m³ (β), 5769 kg/m³ (α)
Temperatura topnienia	231,93 °C
Temperatura wrzenia	2602 °C
Numer CAS	7440-31-5
PubChem	5352426
Właściwości atomowe Promień • atomowy • walencyjny • van der Waalsa 145 (obl. 145) pm 141 pm 217 pm Konfiguracja elektronowa [Kr]5s24d105p2 Zapełnienie powłok 2, 8, 18, 18, 4 (wizualizacja powłok) Elektroujemność • w skali Paulinga • w skali Allreda 1,96 1,72 Potencjały jonizacyjne I 708,6 kJ/mol II 1411,8 kJ/mol III 2943 kJ/mol
Właściwości fizyczne Ciepło parowania 295,8 kJ/mol Ciepło topnienia 7,029 kJ/mol Ciśnienie pary nasyconej 5,78×10−21 Pa (505 K) Konduktywność 9,17×106 S/m Ciepło właściwe 228 J/(kg·K) Przewodność cieplna 66,6 W/(m·K) Układ krystalograficzny tetragonalny (β), regularny (α) Twardość • w skali Mohsa 1,5 Prędkość dźwięku 2500 m/s (293,15 K) Objętość molowa 16,29×10−6 m³/mol
Najbardziej stabilne izotopy izotop wyst. o.p.r. s.r. e.r. MeV p.r. 112Sn 0,97% stabilny izotop z 62 neutronami 114Sn 0,65% stabilny izotop z 64 neutronami 115Sn 0,34% stabilny izotop z 65 neutronami 116Sn 14,54% stabilny izotop z 66 neutronami 117Sn 7,68% stabilny izotop z 67 neutronami 118Sn 24,23% stabilny izotop z 68 neutronami 119Sn 8,59% stabilny izotop z 69 neutronami 120Sn 32,59% stabilny izotop z 70 neutronami 121mSn {syn.} 55 lat β− i.t. 0,394 0,006 121 Sb 121 Sn 122Sn 4,63% stabilny izotop z 72 neutronami 124Sn 5,79% stabilny izotop z 74 neutronami 126Sn {syn.} 1×105 lat β− 0,380 126 Sb
Niebezpieczeństwa Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich Globalnie Zharmonizowany System Klasyfikacji i Oznakowania Chemikaliów Na podstawie podanej karty charakterystyki Uwaga Zwroty H H319, H335 Zwroty P P261, P305+P351+P338 Europejska klasyfikacja substancji oznakowanie ma znaczenie wyłącznie historyczne Na podstawie podanej karty charakterystyki Drażniący (Xi) Zwroty R R36/37 Zwroty S S26 NFPA 704 Na podstawie podanego źródła 0 2 0
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)

Cyna (Sn, łac. stannum) – pierwiastek chemiczny, metal z bloku p w układzie okresowym.

Cyna tworzy odmiany alotropowe. W warunkach standardowych występuje w odmianie β (beta), zwanej cyną białą, trwałej powyżej 13,2 °C. Odmiana ta ma sieć krystaliczną w układzie tetragonalnym, o gęstości 7,3 g/cm³. W niższej temperaturze przechodzi w odmianę regularną α (alfa) o gęstości 5,85 g/cm³. Zmiana gęstości jest równoznaczna ze zmianą objętości, co powoduje, że cyna rozpada się, tworząc szary proszek zwany cyną szarą. Zjawisko to nazywane jest zarazą cynową. Czysta cyna biała jest ciągliwa i kowalna, odporna na korozję.

Zastosowania

Gdański kieliszek wykonany z cyny

Ze względu na dostępność, niską temperaturę topnienia, łatwość odlewania, dobre własności mechaniczne, a także niską cenę cyny, przedmioty cynowe były niegdyś bardzo popularne od wczesnego średniowiecza; największy rozkwit przedmiotów z cyny nastąpił pomiędzy XIV i XVI w.

Cyny używa się do pokrywania innych metali cienką warstwą antykorozyjną. Proces cynowania stosowany jest do zabezpieczania naczyń stalowych, stosowanych w przemyśle spożywczym, np. puszek do konserw oraz konwi na mleko.

Stop cyny i ołowiu ma niską temperaturę topnienia (np. przy 60% cyny jest to temperatura ok. 180 °C) i stosowany był w przemyśle i elektrotechnice jako lut do łączenia innych metali poprzez lutowanie. Po 1 lipca 2006 w związku z wycofywaniem w krajach Unii Europejskiej produktów zawierających ołów przechodzi się na lutowanie bezołowiowe, zastępując ołów niewielkim dodatkiem srebra, miedzi i bizmutu.

Cyna jest również składnikiem stopu drukarskiego do wyrobu czcionek. Występuje w nim wraz z ołowiem (głównym składnikiem) oraz antymonem. Stopy drukarskie występują w różnych odmianach (charakteryzujących się różną twardością) różniących się stosunkiem składników.

Stopami cyny i miedzi są brąz cynowy oraz spiż (zawierający także cynk i ołów), używany do odlewania dzwonów.

Występowanie

Najczęściej spotykane minerały zawierające cynę to tlenek – kasyteryt (SnO₂, 78,8% Sn) i siarczek – stannin (Cu₂FeSnS₄, 27,6% Sn). Cyna występuje w przyrodzie w ilości 0,004% wagowo. Największe złoża cyny mieszczą się w Indonezji, Chinach, Tajlandii, Boliwii, Malezji, Rosji, Brazylii, Birmie i Australii.

W Polsce większe złoża cynonośne występowały w Gierczynie i stanowiły jedyne poważniejsze źródło cyny w Polsce. W ilościach śladowych cyna występuje także w Sudetach, w okolicach Czarnowa (arsenopiryt), Miedzianki, i Starej Góry.

Izotopy

Cyna posiada 10 występujących w przyrodzie trwałych izotopów. Najbardziej rozpowszechniony jest izotop ¹²⁰Sn (ok. 33%).

Sztucznie wytworzono dalszych 29 izotopów cyny o masie atomowej od 99 do 137 i okresie połowicznego rozpadu od kilku ms do 230 tys. lat.

Zobacz też

• lutowanie
• stop lutowniczy
• stopy cyny

Bibliografia

• Ryszard Szepke: 1000 słów o atomie i technice jądrowej. Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej, 1982. ISBN 8311067236. (pol.)