Question

Opisz właściwości cyny i jej charakter kwasowy i zasadowy.

Answer 1

Właściwości fizyczne. Cyna jest metalem białym, błyszczącym o lekko niebieskawym odcieniu. Pręt cynowy przy zginaniu wydaje charakterystyczny chrzęst, d = 7,3g/cm3, tt = 231,9oC, tw = 2337oC.

Właściwości chemiczne. Cyna jest pierwiastkiem dwu- i czterowartościowym. Występuje na stopniach utlenienia +2, +4 i -4 (bardzo rzadko ). Na powietrzu cyna jest trwała, nieco tylko matowieje. Po silnym ogrzaniu utlenia się z wytworzeniem tlenku cynowego SnO2. Znany jest również tlenek cynawy SnO. Cyna rozpuszcza się w kwasie solnym (1:1), wypierając wodór; tworzą się przy tym rozpuszczalne kompleksy chlorkowe cyny (II): Sn + 2HCI = SnCI2 + H2. Kwas azotowy utlenia cynę do trudno rozpuszczalnego kwasu metacynowego: 3Sn + 4HNO3 + H2O = 3H2SnO3 + 4NO, a kwas siarkowy przeprowadzają w siarczan cynowy: Sn + 4H2SO4 = Sn(SO4)2 + 2SO2 + 4H2O. Cyna rozpuszcza się również w stężonych, gorących roztworach wodorotlenków litowców, z utworzeniem hydroksocynianów (IV): Sn + 4H2O + 2KOH = K2[Sn(OH)6] + 2H2. z wodorem cyna tworzy cynowodór SnH4.

Ma dziesięć trwałych izotopów, pierwiastek dość rzadki (0,005% wag.). Srebrzysty, miękki metal, łatwo topliwy (232° C). Stosowany w wielu stopach (m.in. cyna do lutowania, mosiądz, brąz). Ze względu na dwa stopnie utlenienia związki cyny stosowane są jako łagodne utleniacze (SnCl4) bądź reduktory (SnCl2). Związki cyny mają charakter amfoteryczny.

Występuje w trzech odmianach alotropowych - cyna α(szara) o strukturze diamentu, cyna β(biała) tetragonalna i cyna γ. Cyna biała, ze względu na ciaśniejsze upakowanie atomów w sieci krystalicznej, ma ciężar właściwy większy niż cyna szara (7,28 i 5,75 g/cm3). Zmieniają się też właściwości półprzewodnikowe cyny szarej w metaliczne cyny białej. Cyna biała daje się walcować w cieniutkie blaszki (cynfolia), natomiast cyna γ (trwała powyżej 160°C) jest tak krucha, że daje się proszkować.

Cyna w zetknięciu się z tlenem z powietrza jest dość trwała, korozję powoduje raczej przechodzenie cyny białej w szarą. Ulega reakcji z mocnymi kwasami i zasadami. Z kwasem solnym tworzy SnCl2, zaś kwas azotowy HNO3 utlenia ją do wartościowości +4. Wodorotlenki litowców przeprowadzają ją w jony kompleksowe cyny(IV)

Sn + 4H2O + 2OH- ——> [Sn(OH)6]2-

Tlenek cyny SnO nie reaguje bezpośrednio z wodą. Wodorotlenek Sn(OH)2 otrzymuje się przez wytrącenie z roztworu SnCl2 przy pomocy ostrożnego alkalizowania wodorotlenkiem sodu lub potasu. Także SnO2 jest odporny na działanie wody. Pod wpływem stapiania z NaOH przechodzi w Na2SnO3 (cynian sodu), który rozpuszczając się w wodzie daje sześciohydroksocynian(IV) sodowy Na2[Sn(OH)6].

Z siarką tworzy cyna brunatny siarczek cyny SnS (wytrącanie siarkowodorem z np. roztworu SnCl2)