Estaño


Símbolo: Sn
Clasificación: Elementos carbonoides Grupo 14 Otros Metales
Número Atómico: 50
Masa Atómica: 118,710
Número de protones/electrones: 50
Número de neutrones (Isótopo 119-Sn): 69
Estructura electrónica: [Kr] 4d10 5s2 5p2
Electrones en los niveles de energía: 2, 8, 18, 18, 4
Números de oxidación: +2, +4
Electronegatividad: 1,96
Energía de ionización (kJ.mol-1): 707
Afinidad electrónica (kJ.mol-1): 116
Radio atómico (pm): 158
Radio iónico (pm) (carga del ion): 294(-4), 93(+2), 74(+4)

Entalpía de fusión (kJ.mol-1): 7,2
Entalpía de vaporización (kJ.mol-1): 290,4
Punto de Fusión (ºC): 231,93
Punto de Ebullición (ºC): 2602
Densidad (kg/m3): 5750 (a), 7310 (b); (20 ºC)
Volumen atómico (cm3/mol): 20,65
Estructura cristalina: Tetragonal (forma b) y cúbica (forma a)
Color: Blanco-plateado
Propiedades comparadas



Isótopos: Diez isótopos naturales: 112-Sn (0,97%), 114-Sn (0,65%), 115-Sn (0,34%), 116-Sn (14,53%), 117-Sn (7,68%), 118-Sn (24,23%), 119-Sn (8,59%), 120-Sn (32,59%), 122-Sn (4,63%) y 124-Sn (5,79%) y veintiocho inestables, cuyos períodos de semidesintegración oscilan entre 0,94 s (100-Sn) y 100000 años (126-Sn).
Descubierto en: Antigüedad
Descubierto por:
Fuentes: Casiterita (SnO2), estannina (SnFeCu2S4).
Usos: Aleaciones (bronce ( cobre-estaño), estaño de soldar (estaño- plomo), recubrimiento de acero.
Curiosidades sobre el elemento: El estaño se conoce desde antiguo: en Mesopotamia se hacían armas de bronce, Plinio menciona una aleación de estaño y plomo, los romanos recubrían con estaño el interior de recipientes de cobre.
Representa el 2,3x10-4% en peso de la corteza. Raramente se encuentra nativo, siendo su principal mineral la piedra de estaño o casiterita. También tiene importancia la estannina o pirita de estaño. Otros minerales son la cilindrita [6PbS.6SnS2.Sb2S3], teallita [PbSnS2].
La casiterita se muele y enriquece en SnO2 por flotación, éste se tuesta y se calienta con coque en un horno de reverbero con lo que se obtiene el metal. Para purificarlo (sobre todo de hierro) se eliminan las impurezas subiendo un poco por encima de la temperatura de fusión del estaño, con lo que éste sale en forma líquida. Mediante electrólisis puede purificarse todavía más.
Aproximadamente la cuarta parte del estaño consumido procede de la recuperación del que contienen las latas; para ello se disuelve con lejías alcalinas en presencia de nitratos para formar estannato de sodio, del cual se extrae el metal por electrólisis; otro método es la electrólisis directa del material de partida (se obtienen entonces la esponja de estaño).
Tiene dos modificaciones a presión normal: Sn-b (estaño blanco, metálico, tetragonal) y Sn-a (estaño gris, pulvurento, ligero, con estructura cúbica tipo diamante y con pocas aplicaciones). A temperaturas inferiores a 13,2 ºC la forma b se transforma lentamente en la forma a, proceso acelerado por la presencia de trazas de a: es la peste del estaño. El cambio también se produce con impurezas de aluminio y cinc, y se inhibe con pequeñas cantidades de antimonio o bismuto. Se piensa que la formación de estaño gris en los botones de la ropa de los soldados de Napoleón debido a las bajas temperaturas contribuyó a su derrota en Moscú.
El estaño metálico (b) es brillante, maleable, dúctil, muy blando y tiene una gran estructura cristalina: debido a la rotura de estos cristales, se oye el grito del estaño cuando se dobla una barra del metal. Es un metal muy delicado que adquiere poros y grietas con facilidad; si se corroe aparecen en su superficie marcas como de escarcha.
A temperatura ambiente es estable frente al aire y el agua. Si se calienta fuertemente arde con llama blanquecina, produciendo SnO2, que es ácido débil y forma estannatos con óxidos básicos. Es estable a la acción de los ácidos y bases débiles; las bases fuertes en frío lo atacan lentamente, en caliente la reacción es más rápida y producen estannatos; los ácidos fuertes lo disuelven desprendiendo hidrógeno. El oxígeno en solución favorece el ataque. Reacciona con los halógenos produciendo tetrahaluros. Reacciona con azufre para producir sulfuro y con fósforo para producir fosfuro, en ambos casos de estaño (IV).
En forma pura tiene pocas aplicaciones: ánodos, condensadores y tapones.
La mayor parte del vidrio de ventanas se produce actualmente añadiendo vidrio fundido sobre estaño fundido en el cual flota, para producir una superficie lisa (Proceso Pilkington).
Debido a su estabilidad y su falta de toxicidad se utiliza como recubrimiento de metales: recubrimiento de hierro (hojalata) para la industria conservera, lo que se hace por electrólisis o inmersión. Esto consume aproximadamente el 40% del estaño.
Con los metales forma aleaciones: bronces (cobre-estaño), estaño de soldar (64% estaño, 36% plomo, punto de fusión 181ºC), metal de imprenta (hasta 15% de estaño) y para fabricar cojinetes (30% estaño, antimonio y cobre). Es interesante la aleación de niobio-estaño superconductora a muy bajas temperaturas. Esto puede ser importante en la construcción de imanes superconductores que generan fuerzas muy grandes con poca potencia: conectados a una pequeña batería y con un peso de pocos kg, generan campos magnéticos con una fuerza comparable a la de los electroimanes normales de 100 toneladas y, además, éstos últimos tienen que estar conectados continuamente a una gran fuente de alimentación.
Entre los compuestos destaca el cloruro de estaño (II), que se usa como agente reductor y como mordiente de telas calicó.
El hidruro de estaño (IV) descompone por encima de los 150ºC y forma un espejo de estaño en las paredes del recipiente.
Las sales de estaño pulverizadas sobre vidrio se utilizan para producir capas conductoras que se usan en paneles luminosos y calefacción de cristales de coches.
Pequeñas cantidades de estaño en los alimentos enlatados no es peligroso. Los compuestos trialquil y triaril estaño se usan como biocidas y deben manejarse con cuidado. El hidruro de estaño (IV) es un gas venenoso.
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©Antonio Jiménez