Cyna

Cyna
	ind ← cyna → antymon
	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	118,71 ± 0,01
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)
Właściwości magnetyczne	χ = −37,4×10−6 cm³/mol (cyna α, diamagnetyk)
Objętość molowa	16,29×10−6 m³/mol
Najbardziej stabilne izotopy
Niebezpieczeństwa
	Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2011-10-02]
	Globalnie zharmonizowany system; klasyfikacji i oznakowania chemikaliów
	Na podstawie podanej karty charakterystyki
Uwaga
Zwroty H	H319, H335
Zwroty P	P261, P305+P351+P338
	NFPA 704
Na podstawie; podanego źródła	0 2 0
	Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą; warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)
	Multimedia w Wikimedia Commons
	Hasło w Wikisłowniku

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

Ze względu na dostępność, niską temperaturę topnienia, łatwość odlewania oraz dobre własności mechaniczne cyna była dość powszechnie używana do wyrobu przedmiotów codziennego użytku. Przedmioty cynowe były bardzo popularne od wczesnego średniowiecza; największy rozkwit produkcji przedmiotów z cyny (konwisarstwa) miał miejsce 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 61,9% wag. cyny jest to temperatura 183 °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^[6]. W ilościach śladowych cyna występuje także w Sudetach, w okolicach Czarnowa (arsenopiryt), Miedzianki^[7] i Starej Góry^[8].

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. 5 izotopów cyny wykazuje radioaktywność^[9].

Zobacz też

Uwagi

↑ Podana wartość stanowi przybliżoną standardową względną masę atomową (ang. abridged standard atomic weight) publikowaną wraz ze standardową względną masą atomową, która wynosi 118,710 ± 0,007. Znane są próbki geologiczne, w których pierwiastek ten ma skład izotopowy odbiegający od występującego w większości źródeł naturalnych. Masa atomowa pierwiastka w tych próbkach może więc różnić się od podanej w stopniu większym niż wskazana niepewność. Zob. Prohaska i in. 2021 ↓, s. 584.

Przypisy

↑ ^a ^b David R.D.R. Lide David R.D.R. (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-37, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).
↑ Tin (nr 14509) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-02]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
↑ ThomasT. Prohaska ThomasT. i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.).
↑ Magnetic Susceptibility of the Elements and Inorganic Compounds, [w:] David R.D.R. Lide David R.D.R. (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-142–4-147, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).
↑ ^a ^b GeorgesG. Audi GeorgesG. i inni, The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties, „Nuclear Physics A”, 729, 2003, s. 3–128, DOI: 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001, Bibcode: 2003NuPhA.729....3A (ang.).
↑ Maciej Madziarz: Kopalnia „Gierczyn”. Zapomniany epizod w historii górnictwa rud Ziem Zachodnich. W: Dzieje górnictwa – element europejskiego dziedzictwa kultury. P.P. Zagożdzon (red.), M. Madziarz (red.). Wrocław: 2008.
↑ Maciej Madziarz: Kopalnie „Czarnów”, „Miedzianka” i „Stara Góra”. W poszukiwaniach okruszcowania uranowego oraz rud metali w latach 40. i 50. XX w.. W: Dzieje górnictwa – element europejskiego dziedzictwa kultury. P. P. Zagożdzon (red.), M. Madziarz (red.). T. 2. Wrocław: 2009.
↑ Tradycje górnicze w ważniejszych ośrodkach Europy Środkowej. W: Tadeusz Mikoś: Górnicze skarby przeszłości. Od kruszcu do wyrobu i zabytkowej kopalni. Kraków: AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, 2008, s. 240. ISBN 978-83-7464-069-5.
↑ Tin (Sn) [online], Periodic Table [dostęp 2024-09-19] (ang.).

Bibliografia

Ryszard Szepke: 1000 słów o atomie i technice jądrowej. Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej, 1982. ISBN 83-11-06723-6. (pol.).

[3] Podana wartość stanowi przybliżoną standardową względną masę atomową (ang. abridged standard atomic weight) publikowaną wraz ze standardową względną masą atomową, która wynosi 118,710 ± 0,007. Znane są próbki geologiczne, w których pierwiastek ten ma skład izotopowy odbiegający od występującego w większości źródeł naturalnych. Masa atomowa pierwiastka w tych próbkach może więc różnić się od podanej w stopniu większym niż wskazana niepewność. Zob. Prohaska i in. 2021 ↓, s. 584.

[CRC-1] David R.D.R. Lide David R.D.R. (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-37, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).

[Aldrich-US-2] Tin (nr 14509) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-02]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)

[CIAAW-4] ThomasT. Prohaska ThomasT. i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.).

[CRC2-5] Magnetic Susceptibility of the Elements and Inorganic Compounds, [w:] David R.D.R. Lide David R.D.R. (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-142–4-147, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).

[Nubase2003-6] GeorgesG. Audi GeorgesG. i inni, The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties, „Nuclear Physics A”, 729, 2003, s. 3–128, DOI: 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001, Bibcode: 2003NuPhA.729....3A (ang.).

[7] Maciej Madziarz: Kopalnia „Gierczyn”. Zapomniany epizod w historii górnictwa rud Ziem Zachodnich. W: Dzieje górnictwa – element europejskiego dziedzictwa kultury. P.P. Zagożdzon (red.), M. Madziarz (red.). Wrocław: 2008.

[8] Maciej Madziarz: Kopalnie „Czarnów”, „Miedzianka” i „Stara Góra”. W poszukiwaniach okruszcowania uranowego oraz rud metali w latach 40. i 50. XX w.. W: Dzieje górnictwa – element europejskiego dziedzictwa kultury. P. P. Zagożdzon (red.), M. Madziarz (red.). T. 2. Wrocław: 2009.

[9] Tradycje górnicze w ważniejszych ośrodkach Europy Środkowej. W: Tadeusz Mikoś: Górnicze skarby przeszłości. Od kruszcu do wyrobu i zabytkowej kopalni. Kraków: AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, 2008, s. 240. ISBN 978-83-7464-069-5.

[10] Tin (Sn) [online], Periodic Table [dostęp 2024-09-19] (ang.).

[11] Alternatywnie do skandowców zalicza się często nie lutet i lorens, lecz lantan, aktyn oraz hipotetyczny unbiun.

[12] Budowa 8. okresu jest przedmiotem badań teoretycznych i dokładne umiejscowienie pierwiastków tego okresu w ramach układu okresowego jest niepewne.

[a]

[3]

[1]

[4]

[5]

[2]

[6]

[7]

[8]

[9]

[i]

[ii]