锡及其化合物

1、锡及其化合物锡，金属元素，一种有银白色光泽的的低熔点的金属元素，在化 合物内是二价或四价，不会被空气氧化，主要以二氧化物（锡石）和 各种硫化物（例如硫锡石）的形式存在。元素符号Sn。锡是大名鼎鼎的 五金”一一金、银、铜、铁、锡之一。早在远古时代，人们便发 现并使用锡了。在我国的一些古墓中，便常发掘到一些锡壶、锡烛台 之类锡器。据考证，我国周朝时，锡器的使用已十分普遍了。在埃及 的古墓中，也发现有锡制的日常用品。锡，碳族元素，原子序数 50,原子量118.71,元素名来源于拉 丁文。在约公元前2000年，人类就已开始使用锡。锡在地壳中的含 量为0.004%,几乎都以锡石（氧化锡）的形式存在，此外

2、还有极少量 的锡的硫化物矿。锡有14种同位素，其中10种是稳定同位素，分别 是：锡 112、114、115、116、117、118、119、120、122、124。金属锡柔软，易弯曲，熔点231.89C,沸点2260C。有三种同 素异形体：白锡为四方晶系，晶胞参数：a=0.5832nm, c=0.3181nm,晶胞 中含4个Sn原子，密度7.28g/cm-3,硬度2,延展性好；灰锡为金刚石形立方晶系，晶胞参数：a=0.6489nm,晶胞中含8 个Sn原子，密度5.75 g/cm-3;脆锡为正交晶系，密度6.54 g/cm-3。在空气中锡的表面生成二氧化锡保护膜而稳定，加热下氧化反应加快；锡与卤

3、素加热下反应生成四卤化锡；也能与硫反应；锡对水稳定，能缓慢溶于稀酸，较快溶于浓酸中；锡能溶于强碱性溶液；在氯 化铁、氯化锌等盐类的酸性溶液中会被腐蚀。锡是银白色的软金属，比重为 7.3,熔点低，只有232C,你把 它放进煤球炉中，它便会熔成水银般的液体。锡很柔软，用小刀能切 开它。锡的化学性质很稳定，在常温下不易被氧气氧化，所以它经常 保持银闪闪的光泽。锡无毒，人们常把它镀在铜锅内壁，以防铜与温 水生成有毒的铜绿（碱式碳酸铜）。牙膏壳也常用锡做（牙膏壳是两 层锡中夹着一层铅做成的。近年来，我国已逐渐用铝代替锡制造牙膏 壳）。焊锡，也含有锡，一般含锡 61%,有的是铅锡各半，也有的 是由90%铅

4、、6%锡和4%镶组成。展性锡在常温下富有展性。特别是在100c时，它的展性非常好，可 以展成极薄的锡箔。平常，人们便用锡箔包装香烟、糖果，以防受潮（近年来，我国已逐渐用铝箔代替锡箔。铝箔与锡箔很易分辨一一锡 箔比铝箔光亮得多）。不过，锡的延性却很差，一拉就断，不能拉成 细丝。其实，锡也只有在常温下富有展性，如果温度下降到-13.2C以下， 它竟会逐渐变成煤灰般松散的粉末。特别是在 -33 C或有红盐 （SnCl4 2NH4C1）的酒精溶液存在时，这种变化的速度大大加快。一把 好端端的锡壶，会自动”变成一堆粉末。这种锡的 疾病”还会传染给 其他 健康”的锡器，被称为 锡疫”。造成锡疫的原因，是由

5、于锡的晶 格发生了变化：在常温下，锡是正方晶系的晶体结构，叫做白锡。当 你把一根锡条弯曲时，常可以听到一阵嚓嚓声，这便是因为正方晶系 的白锡晶体间在弯曲时相互摩擦，发出了声音。在零下 132c以下， 白锡转变成一种无定形的灰锡。于是，成块的锡便变成了一团粉末。由于锡怕冷，因此在冬天要特别注意别使锡器受冻。有许多铁器 常用锡焊接的，也不能受冻。1912年，国外的一支南极探险队去南 极探险，所用的汽油桶都是用锡焊的，在南极的冰天雪地之中，焊锡 变成粉末般的灰锡，汽油就都漏光了。锡不仅怕冷，而且怕热。在161c以上，白锡又转变成具有斜方 晶系的晶体结构的斜方锡。斜方锡很脆，一敲就碎，展性很差，叫做

6、脆锡”。白锡、灰锡、脆锡，是锡的三种同素异形体。锡具有惰性，不和空气、水反应。和稀盐酸反应缓慢，和浓盐酸 反应生成氯化亚锡；与稀硫酸不反应，与浓热硫酸反应生成硫酸锡 (IV);与浓热硝酸生成,锡酸。氧化锡，化学式SnO2。为白色、淡黄色或淡灰色四方、六方或 斜方晶系粉末。熔点1630c，沸点1800c。密度6.95 g/mL at 25 C 1, 同时是一种优秀的透明导电材料。它是第一个投入商用的透明导电材 料，为了提高其导电性和稳定性，常进行掺杂使用，如SnO2： Sb、SnO2： F 等。氧化锡以锡石的形式存在于自然界中。 锡石一般为红褐色，呈微 粒状或块状，多分散于花岗岩里，是提炼锡的主

7、要矿石。氧化锡对空 气和热都很稳定，不溶于水，也难溶于酸或碱溶液，但能溶于热浓硫 酸以及熔融苛性碱和氢氧化钾，微溶于碱金属碳酸盐溶液中。不与一般化学试剂反应，不与硝酸作用。与浓 HCl共热慢慢变为氯化物而溶解。高温下与氢气作用被还原为金属锡。与 CO反应得金属锡和CO2,反应可逆。制法：由锡在空气中燃烧，或由四价可溶性锡盐与碱作用，也可由金属锡与浓 HNO3作用生成,锡酸沉淀，再经加热、脱水而得氧化锡。1SnO2同时是一种优秀的透明导电材料。它是第一个投入商用的 透明导电材料，为了提高其导电性和稳定性，常进行掺杂使用，如 SnO2： Sb、SnO2： F等。SnO2和其掺杂都具有正方金红石结构 (tetragonal rutile ),如图所示。红色为 O,黑色为Sn, SnO2由两 个Sn和四个O原子组成，晶格常数为a=b=0.4737nm,c=0.3186nm, c/a=0.637。O2-=0.140nm,Sn4+=0.071nm。SnO2是n型宽能隙半导体，禁带宽度为 3.5-4.0eV,可见光及红外透射率为80%,等离子边位于3.2 w处，折射率2,消光系数趋于0.SnO2附着力强，与玻璃和陶瓷的结合力可达 20MPa,莫氏硬度为78,化学稳定性好，可经受化