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Zinn

Chemie und Physik des chemischen Elements Zinn.



Zinn

Zinn - chemisches Symbol Sn (lateinisch: Stannum), Ordnungszahl 50 - ist ein in drei verschiedenen Modifikationen auftretendes, zur Kohlenstoff-Gruppe und zu den Schwermetallen zählendes chemisches Element, das bei Zimmertemperatur als silberweißes, metallisches, tetragonal kristallisierendes β-Zinn vorliegt.

 

Übersicht: Allgemeine Daten zum Zinn

Bezeichnung:Zinn Symbol:Sn Ordnungszahl:50 Atommasse:118,710(7) u Periodensystem-Stellung:5. Periode, 14. Gruppe, p-Block, 4. Hauptgruppe. Gruppen-Zugehörigkeit:Kohlenstoff-Gruppe. Entdeckung: Bedeutung des Namens: Englischer Name:Tin CAS-Nummer:7440-31-5 InChI-Key:ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N

 

Das Zinn-Atom

Das Sn-Atom - und damit das chemische Element Zinn - ist eindeutig durch die 50 positiv geladenen Protonen im Atomkern definiert. Für den elektrischen Ausgleich im ungeladenen Zinn-Atom sorgt die gleiche Anzahl an Elektronen.

Für Unterschiede bei den Atomkernen sorgen die Kernbausteine der Neutronen. Diese Atomsorten werden unter dem Begriff Zinn-Isotope bzw. Zinn-Nuklide zusammengefasst (Isotopen-Daten: siehe dort).

Die irdischen Zinn-Vorkommen bestehen aus einem Isotopengemisch zehn verschiedener und stabiler Nuklide; die relative Atommasse wird daher mit 118,710(7) u angegeben.

 

Elektronenkonfiguration

SymbolOZKurzform1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f
Sn50[Kr] 4d10 5s2 5p2 2262610261022

 

Ionisierungsenergien

Die folgende Tabelle listet die Bindungsenergien bzw. die Ionisierungsenergien IE auf, also die erforderliche Energie in Elektronenvolt (eV), um ein bestimmtes Elektron von einem Sn-Atom zu trennen.

1. IE: 7,34392 eV2. IE: 14,6322 eV3. IE: 30,50260 eV4. IE: 40,73502 eV5. IE: 72,28 eV6. IE: eV

 

Elektronenbindungsenergie

Die nachfolgende Tabelle listet die Elektronenbindungsenergien der einzelnen Zinn-Elektronen in den jeweiligen Orbitalen auf. Die Werte sind in Elektronenvolt (eV) angegeben.

KLILIILIII
1s2s2p1/22p3/2
29200446541563929

 

MIMIIMIIIMIVMV
3s3p1/23p3/23d3/23d5/2
884,7756,5714,6493,2484,9

 

NINIINIIINIVNVNVINVII
4s4p1/24p3/24d3/24d5/24f5/24f7/2
137,183,683,624,923,9

 

Weitere Daten

Atomradius:145 pm (berechnet)
145 pm (empirisch, nach Slater)
Kovalente Radien:139(4) pm (nach Cordero et al.)
140 pm (in Einfach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
130 pm (in Zweifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
132 pm (in Dreifach-Bindungen, nach Pyykkö et al.)
Van-der-Waals-Radius:217 pm Molvolumen:16,29 cm3 mol-1 Fluoreszenz-Ausbeute:ωK: 0,860; ωL1: 0,037; ωL2: 0,065; ωL3: 0,064 Coster-Kronig-Übergänge:F12: 0,17; F13: 0,3; F23: 0,148 Austrittsarbeit:4,42 eV

 

Spektrallinien des Zinns

Die nachfolgende Abbildung zeigt ein Emissionsspektrum des Zinns mit den charakteristischen Spektrallinien im sichtbaren Wellenlängenbereich zwischen 400 und 700 nm:

Zinn-Spektrallinien

 

 

Chemische Daten

Elektronegativität:1,96 nach Pauling
1,72 nach Allred-Rochow
1,824 nach Allen
1,8 nach Mulliken
2,02 nach Sanderson
4,672 eV nach Gosh-Gupta
4,30 eV nach Pearson
Elektronaffinität:1,112 070(2) eV bzw. 107,298 4(3) kJ mol-1Oxidationsstufen:+4, +2 (-4)

 

Standardpotentiale

E0 (V)NoxName Ox.Ox.e-Red.Name Red.Nox
-1,070ZinnSn (s) + 4 H++ 4 e-SnH4 (g)Stannan- IV
-0,13+ IIZinn(II)-KationSn2++ 2 e-Sn (s)Zinn0
-0,1+ IIZinnoxidSnO (s) + 2 H++ 2 e-Sn (s) + H2OZinn0
-0,09+ IVZinndioxidSnO2 (s) + 2 H++ 2 e-SnO (s) + H2OZinnoxid+ II
0,15+ IVZinn(IV)-KationSn4++ 2 e-Sn2+Zinn(II)-Kation+ II

 

Material- und physikalische Eigenschaften des Zinns

Die nachfolgende Übersicht führt einige physikalische Daten sowie Materialeigenschaften des reinen metallischen Zinns in der β-Modifikation auf.

Schmelzpunkt:231,93 °C Schmelzenthalpie (molar):7,03 kJ mol-1 Siedepunkt:2602 °C Verdampfungsenthalpie:290,4 kJ mol-1 Wärmekapazität:27,112 J mol-1 K-1 (molar)
0,217 J g-1 K-1 (spezifisch) (grau)
Debye-Temperatur:199 K Thermische Leitfähigkeit:66,8 W m-1 K-1 Wärmeausdehnung:22,0 μm m-1 K-1 bei 25 °C Elektrische Leitfähigkeit:8,69 × 106 A V-1 m-1 Dichte:7,265 g cm-3; β-Sn bei 20 °C
5,769 g cm-3; α-Sn
6,99 g cm-3 (flüssig, am Schmelzpunkt)
Elastizitätsmodul:49,9 GPa, weißes Zinn (Young Modulus) Kompressionsmodul (isotherm):111 GPa 300 K, graues Zinn Kompressibilität (isotherm):0,00901 GPa-1 300 K, graues Zinn Poisson-Zahl:0,36 (Querdehnzahl, dimensionslos) Härte:nach Mohs: 2,5
nach Brinell: 0,0051 GPa
nach Brinell (neu): 0,292 - 0,441 GPa (gegossen)
Magnetismus:paramagnetisch Schallgeschwindigkeit:2730 m s-1 bei 20 °C

 

Eine graue, diamagnetische, α-Modifikation des Zinns bildet sich unterhalb von 13.2 Grad Celsius und kristallisiert im kubischen Diamantgitter.

 

Externe Informationsangebote

Die nachfolgende Liste enthält einige Berichte sowie interessante Informationsangebote zum Zinn und zu den Zinnverbindungen anderer Anbieter, für dessen Inhalte die jeweiligen Seitenbetreiber verantwortlich sind.



Aktuelle Berichte

Zinn-100: Zerfallsschema entschlüsselt
Sudoku für das Kernmodell - Wissenschaftler entschlüsseln das Zerfallsschema des doppelt magischen Zinn-100.



Gruppenelemente - Informationen

Elementstrukturen der IV. Hauptgruppe
Vortragsskript. Universität Bayreuth

Kohlenstoffgruppe
Vorlesungsmaterialien: Anorganische Chemie. ETH Zürich, Schweiz

Kohlenstoffgruppe - physikalische und chemische Eigenschaften
Tabelle einiger physikalischer und chemischer Eigenschaften der Kohlenstoffgruppenelemente. ETH Zürich, Schweiz

Strukturchemie: Elemente der IV. Hauptgruppe (Tetrele)
Vorlesungsmaterialien. Universität Freiburg

Tetrele (4. Hauptgruppe, Kohlenstoff-Gruppe: Si, Ge, Sn, Pb)
Vorlesungsmaterialien. Universität Freiburg



Einzelne Verbindungen

Chirale Zinnverbindungen
Synthese chiraler Zinnverbindungen und deren Einsatz in enantioselektiven Radikalreaktionen; Dissertation, (2003). Universität Oldenburg

Ringförmige und kettenförmige Zinnverbindungen
Synthese und Strukturen ketten- und ringförmiger Silicium-Zinn-Verbindungen. Dissertation, 2000

Zinn und Zinnverbindungen
Chemikalien-Datenbank: physikalische und chemische Eigenschaften, Sicherheitsdatenblätter, kommerziell verfügbaren Stoffen und Verbindungen; verschiedene Suchkriterien einschließlich Struktursuche



Analyse und Bestimmung

Bestimmung von Organozinnverbindungen in Sedimenten mittels GC-AED
Entwicklung von Extraktion- und Derivatisierungsmethoden. Dissertation. TU Berlin

Nachweis von Zinn in Legierungen etc., die kein Kupfer enthalten
Kurzanleitung

Trennungsgang
Schwefelwasserstoff-Gruppe. Universität Freiburg

Zinn Bestimmung
Praktikumsskript: Qualitative Analysen, Trennungsgang. Universität Freiburg - Format: PDF



Metallorganische Chemie und Reagenzien

Zinnorganyle
Vorlesungsskript zur Metallorganischen Chemie. Universität Marburg - Format: PDF



Mineralogie

Zinn Mineralien
Zur Mineralogie des Zinns. Mineralienatlas



Umweltchemie

Organozinnverbindungen
Datenblatt. Umweltbundesamt Österreich - Format: PDF

Organozinnverbindungen in der aquatischen Umwelt
Bericht. Umweltbundesamt Österreich - Format: PDF

 


Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 11.02.2019.



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