Tinndioksid | |
---|---|
IUPAC navn | |
tinndioksid, tinn(IV)oksid | |
Generelle funksjoner | |
Molekylær eller rå formel | SnO 2 |
Molekylmasse ( u ) | 150,71 |
Utseende | hvitt pulver [1] |
CAS-nummer | |
EINECS-nummer | 242-159-0 |
PubChem | 29011 |
SMIL | O=[Sn]=O |
Fysisk-kjemiske egenskaper | |
Tetthet (g/cm 3 , i cs ) | 6,95 [1] |
Brytningsindeks | 2006 [2] |
Løselighet i vann | praktisk talt uløselig [1] |
Smeltepunkt | 1 630 °C (1 903 K) [1] |
Termokjemiske egenskaper | |
Δ f H 0 (kJ mol −1 ) | -577,8 [2] |
Δ f G 0 (kJ mol −1 ) | -516,2 [2] |
S 0 m (J K −1 mol −1 ) | 49,0 [2] |
C 0 p, m (J K −1 mol −1 ) | 52,8 [2] |
Sikkerhetsinformasjon | |
Tinndioksid eller tinn(IV) oksid, også kjent tidligere som tinnoksid , (også kalt tinnsyreanhydrid i tradisjonell nomenklatur) er den uorganiske forbindelsen med formelen SnO 2 . I dette oksidet er tinnet i oksidasjonstilstanden +4. Under normale forhold fremstår forbindelsen som et hvitt pulver, praktisk talt uløselig i vann. I naturen er det til stede som kassiteritt , mineralet som er den viktigste industrielle kilden til tinn.
Rent tinndioksid oppnås ved direkte syntese, ved å brenne smeltet eller pulverisert tinn i luft: [3]
Sn + O 2 → SnO 2Det kan også fås fra SnCl 4 -løsninger ved behandling med ammoniakk: [2]
SnCl 4 + 4 NH 3 + 2 H 2 O → SnO 2 + 4 NH 4 ClTinndioksid krystalliserer med den rutillignende strukturen , i det tetragonale systemet , romgruppe P4/mnm, med gitterkonstanter a =473,7 pm og c =318.5 pm . [4] I denne strukturen har hvert tinnatom oktaedrisk koordinasjon mens hvert oksygenatom har en trigonal plan koordinasjon. [5]
Tinndioksid er praktisk talt uløselig i vann og fortynnede syrer og baser, men viser amfoter oppførsel ved å løses opp i konsentrerte syrer og baser. Med konsentrerte hydracider dannes halokomplekser: [6] [7]
SnO 2 + 6 HCl → [SnCl 6 ] 2– + 2 H 3 O +I konsentrerte alkalier dannes stannater: [5] [7]
SnO 2 + 2 OH - + 2 H 2 O → [Sn (OH) 6 ] 2–I mindre alkaliske løsninger er den dominerende arten SnO 3 2– . [6]
Tinndioksid er grunnlaget for ulike farger og glasurer som brukes i keramikk . Ren SnO 2 gir den en melkehvit farge, men dens rutillignende struktur fremmer absorpsjonen av fargede ioner. Ved å blande SnO 2 med andre metalloksider får man svært stabile pigmenter med et bredt spekter av farger, fra gult (SnO 2 / V 2 O 5 ) til gråblått (SnO 2 / Sb 2 O 5 ) til rosa (SnO 2 ) / Cr203 ) . [3] [5] [8]
For produksjon av blyglass brukes SnO 2 -elektroder , da de motstår korrosjon i smeltet glass og opprettholder god elektrisk ledningsevne ved høye temperaturer. [3]
Med utgangspunkt i SnCl 4 kan tynne lag med SnO 2 avsettes på glass ved kjemisk dampavsetning . Et lag mindre enn 0,1 µm tykt er gjennomsiktig, og påført en glassbeholder gjør den mer robust og motstandsdyktig mot slitasje. Tykkere lag dopet med fluor eller antimonioner leder elektrisitet og kan brukes i elektroder og elektroluminescerende enheter . Disse lagene brukes også til å bygge isolerende vinduer da de er gjennomsiktige for synlig stråling, men reflekterer infrarød stråling. [5] [8]
Tinndioksid brukes som poleringspulver for glass, metaller og dekorative steiner. [2]
Blandede oksider av tinn/vanadium og tinn/antimon brukes som heterogene katalysatorer i organiske oksidasjonsreaksjoner, slik som syntese av organiske syrer fra aromatiske forbindelser og syntese av akrylnitril fra propylen . [5] [8]
Tinndioksid er mye brukt for å oppdage giftige gasser som CO og brennbare gasser som hydrokarboner og løsemiddeldamper. Sensorer av denne typen brukes i underjordiske parkeringsplasser og ventilasjonssystemer. Funksjonen til SnO 2 som en sensor er basert på dens halvlederegenskaper , siden dens elektriske ledningsevne øker i nærvær av disse gassene. Egenskapene til sensoren kan modifiseres ved å dope SnO 2 med andre metaller. [7]
Tinndioksid anses ikke som farlig i henhold til CLP-forordningen . [1]