TIMAH (II) OKSIDA: STRUKTUR, SIFAT, TATA NAMA, PENGGUNAAN - KIMIA - 2025

The tin oxide (II) adalah padat anorganik kristal yang terbentuk oleh oksidasi timah (Sn) oleh oksigen, di mana timah mengakuisisi valensi 2 +. Rumus kimianya adalah SnO. Dua bentuk berbeda dari senyawa ini diketahui: hitam dan merah. Bentuk yang umum dan paling stabil pada suhu ruangan adalah modifikasi hitam atau biru kehitaman.

Bentuk ini dibuat dengan hidrolisis timah (II) klorida (SnCl ₂ ) dalam larutan air, yang ditambahkan amonium hidroksida (NH ₄ OH) untuk mendapatkan endapan oksida terhidrasi dari Sn (II) yang formulanya adalah SnO.xH ₂ O, di mana x <1 (x kurang dari 1).

Struktur kristal tetragonal SnO hitam kebiruan. Atom Sn berada di pusat struktur dan atom oksigen berada di simpul dari parallelepiped. PNG Asli oleh Pengguna: Rocha, ditelusuri di Inkscape oleh Pengguna: Stannered Sumber: Wikipedia Commons

Oksida terhidrasi berupa padatan amorf berwarna putih, yang kemudian dipanaskan dalam suspensi pada suhu 60-70 ºC selama beberapa jam dengan adanya NH ₄ OH, hingga diperoleh SnO kristal hitam murni.

Bentuk merah dari SnO adalah metastabil. Ini dapat dibuat dengan menambahkan asam fosfat (H ₃ PO ₄ ) - dengan 22% asam fosfor, H ₃ PO ₃ - dan kemudian NH ₄ OH ke larutan SnCl ₂ . Padatan putih yang diperoleh dipanaskan dalam larutan yang sama pada suhu 90-100 ° C selama kurang lebih 10 menit. Dengan cara ini diperoleh SnO kristal merah murni.

Timah (II) oksida adalah bahan awal untuk produksi senyawa timah (II) lainnya. Untuk alasan ini, ini adalah salah satu senyawa timah yang memiliki kepentingan komersial yang cukup besar.

Timah (II) oksida memiliki toksisitas rendah seperti halnya sebagian besar senyawa timah anorganik. Ini karena penyerapannya yang buruk dan ekskresi yang cepat dari jaringan makhluk hidup.

Ini memiliki salah satu toleransi tertinggi untuk senyawa timah dalam tes pada tikus. Namun, bisa berbahaya jika terhirup dalam jumlah banyak.

Struktur

Timah hitam biru (II) oksida

Modifikasi ini mengkristal dengan struktur tetragonal. Ia memiliki susunan lapisan di mana setiap atom Sn terletak di puncak piramida persegi, yang dasarnya dibentuk oleh 4 atom oksigen terdekat.

Peneliti lain mengklaim bahwa setiap atom Sn dikelilingi oleh 5 atom oksigen yang terletak kira-kira di simpul sebuah oktahedron, di mana simpul keenam mungkin ditempati oleh sepasang elektron bebas atau tidak berpasangan. Ini dikenal sebagai susunan-oktahedral.

Timah (II) oksida merah

Bentuk timah (II) oksida ini mengkristal dengan struktur ortorombik.

Tata nama

- Timah (II) oksida

- oksida timah

- Timah monoksida

- Stannous oksida

Properti

Keadaan fisik

Kristal padat.

Berat molekul

134,71 g / mol.

Titik lebur

1080 ºC. Itu membusuk.

Massa jenis

6,45 g / cm ³

Kelarutan

Tidak larut dalam air panas atau dingin. Tidak larut dalam metanol, tetapi cepat larut dalam asam pekat dan basa.

Sifat lainnya

Jika dipanaskan hingga lebih dari 300 ºC di hadapan udara, timah (II) oksida dengan cepat teroksidasi menjadi timah (IV) oksida, menimbulkan pijar.

Telah dilaporkan bahwa dalam kondisi non-pengoksidasi, pemanasan timah (II) oksida memiliki hasil yang berbeda tergantung pada derajat kemurnian oksida awal. Hal ini umumnya tidak proporsional untuk logam Sn dan timah (IV) oksida, SnO ₂ , dengan berbagai spesies peralihan akhirnya diubah menjadi SnO ₂ .

Timah (II) oksida bersifat amfoter, karena larut dalam asam menghasilkan ion Sn ²⁺ atau kompleks anion, dan juga larut dalam basa membentuk larutan ion hidroksi-tinato, Sn (OH) ₃ ^- , yang mana Mereka memiliki struktur piramidal.

Lebih lanjut, SnO adalah agen pereduksi dan bereaksi cepat dengan asam organik dan mineral.

Ini memiliki toksisitas rendah jika dibandingkan dengan garam timah lainnya. LD50-nya (dosis mematikan 50% atau median dosis mematikan) pada tikus lebih dari 10.000 mg / kg. Artinya, diperlukan lebih dari 10 gram per kilogram untuk membunuh 50% spesimen tikus dalam periode pengujian tertentu. Sebagai perbandingan, stannous (II) fluoride memiliki LD50 188 mg / Kg pada tikus.

Namun jika dihirup dalam waktu lama akan mengendap di paru-paru karena tidak terserap dan dapat menyebabkan stanosis (infiltrasi debu SnO ke celah paru).

Aplikasi

Dalam produksi senyawa timah (II) lainnya

Reaksi cepatnya dengan asam adalah dasar dari penggunaan terpentingnya, yaitu sebagai perantara dalam pembuatan senyawa timah lainnya.

Ini digunakan dalam produksi stannous (II) bromide (SnBr ₂ ), stannous (II) cyanide (Sn (CN) ₂ ) dan stannous (II) fluoroborate hydrate (Sn (BF ₄ ) ₂ ), di antara senyawa timah (II) lainnya.

Timah (II) fluoroborat dibuat dengan melarutkan SnO dalam asam fluoroborat dan digunakan untuk pelapis timah dan timah, terutama dalam pengendapan paduan timah-timbal untuk penyolderan di industri elektronik. Hal ini antara lain disebabkan oleh daya jangkau yang tinggi.

Timah (II) oksida juga digunakan dalam pembuatan timah (II) sulfat (SnSO ₄ ), dengan mereaksikan SnO dan asam sulfat, H ₂ SO ₄ .

SnSO _{4 yang} diperoleh digunakan dalam proses pembuatan timah untuk produksi papan sirkuit tercetak, untuk finishing kontak listrik dan untuk pencetakan peralatan dapur.

Sirkuit tercetak. Tidak ada penulis yang dapat dibaca mesin. Abraham Del Pozo diasumsikan (berdasarkan klaim hak cipta). Sumber: Wikimedia Commons

Bentuk terhidrasi dari SnO, timah terhidrasi (II) oksida SnO.xH ₂ O, diolah dengan asam fluorida untuk mendapatkan stannous (II) fluorida, SnF ₂ , yang ditambahkan ke pasta gigi sebagai agen anti penuaan. gigi berlubang.

Dalam perhiasan

Timah (II) oksida digunakan dalam pembuatan kristal emas-timah dan tembaga-timah ruby. Fungsinya dalam aplikasi ini tampaknya bertindak sebagai reduktor.

Permata dengan ruby. Sumber: Pixabay

Penggunaan lainnya

Ini telah digunakan dalam perangkat fotovoltaik untuk produksi listrik dari cahaya, seperti sel surya.

Perangkat fotovoltaik. Georg Slickers Sumber: Wikipedia Commons

Inovasi terbaru

Nanopartikel SnO tersusun telah digunakan dalam elektroda carbon nanotube untuk baterai lithium-sulfur.

Serat nano dari hidrat SnO. Fionán Sumber: Wikipedia Commons

Elektroda yang disiapkan dengan SnO menunjukkan konduktivitas tinggi dan sedikit perubahan volume dalam siklus pengisian dan pengosongan berulang.

Lebih lanjut, SnO memfasilitasi transfer ion / elektron yang cepat selama reaksi reduksi oksidasi yang terjadi pada sistem baterai tersebut.

Referensi

1. Cotton, F. Albert dan Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kimia Anorganik Lanjut. Edisi keempat. John Wiley & Sons.
2. Dance, JC; Emeléus, HJ; Sir Ronald Nyholm dan Trotman-Dickenson, AF (1973). Kimia Anorganik Komprehensif. Volume 2. Pergamon Press.
3. Ensiklopedia Kimia Industri Ullmann. (1990). Edisi Kelima. Volume A27. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Kirk-Othmer (1994). Ensiklopedia Teknologi Kimia. Volume 24. Edisi Keempat. John Wiley & Sons.
5. Ostrakhovitch, Elena A. dan Cherian, M. George. (2007). Timah. Dalam Buku Pegangan Toksikologi Logam. Edisi ketiga. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
6. Kwestroo, W. dan Vromans, PHGM (1967). Pembuatan Tiga Modifikasi Timah Murni (II) Oksida. J. Inorg. Nucl. Chem., 1967, Vol. 29, hlm. 2187-2190.
7. Fouad, SS dkk. (1992). Sifat optik film tipis oksida stannous. Jurnal Fisika Cekoslowakia. Februari 1992, Volume 42, Edisi 2. Diperoleh dari springer.com.
8. A-Young Kim dkk. (2017). Memesan nanopartikel SnO di MWCNT sebagai bahan inang fungsional untuk katoda baterai lithium-sulfur tingkat tinggi. Nano Research 2017, 10 (6). Dipulihkan dari springer.com.
9. Perpustakaan Kedokteran Nasional. (2019). Oksida stannous. Diperoleh dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov