Плотность олова
Плотность олова и другие его физические свойства
Олово обладает мягкостью и тягучестью и легко может быть прокатано в тонкие листы, называемые оловянной фольгой или станиолем.
Рис. 1. Олово. Внешний вид.
Олово имеет две модификации. При комнатной температуре устойчиво белое тетрагональное β-олово, которое при понижении температуры медленно превращается в серое α-олово с кубической алмазной структурой (температура перехода 13oС) и свойствами полупроводника (ширина запрещенной зоны 0,08 эВ). При этом его объем увеличивается на 26%, поэтому компактные оловянные изделия рассыпаются в порошок («оловянная чума»).
Основные константы олова приведены в таблице ниже.
Таблица 1. Физические свойства и плотность олова.
Плотность, г/см3 |
5,77 (α) 7,26 (β) |
Температура плавления, oС |
232 |
Температура кипения, oС |
2623 |
Нахождение олова в природе
Олово не принадлежит к числу широко распространенных металлов (содержание его в земной коре составляет 0,04%), но оно легко выплавляется из руд и поэтому стало известно человеку в виде сплавов с медью (бронзы) со времен глубокой древности. Олово обычно встречается в виде кислородного соединения SnO2 – оловянного камня, из которого и получается посредством восстановления углем.
Краткое описание химических свойств и плотность олова
Олово легко растворяется в разбавленных кислотах (HCl, H2SO4):
Sn + 2HCl = SnCl2 + H2↑.
Из-за невысокого электродного потенциала процесс растворения протекает медленно. Реакция с концентрированной (60%-й) азотной кислотой приводит к образованию осадка β-оловянной кислоты SnO2×nH2O:
Sn + 4HNO3 (60%) (conc) = SnO2×nH2O↓ + 4NO2↑ + (2-n)H2O,
А с горячим олеумом – к ковалентному сульфату Sn(SO4)2.
Нитрат олова (II) образуется при взаимодействии металла с очень разбавленной (3 – 5%-ной) азотной кислотой:
Sn + 10HNO3 (dilute) = 4Sn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O.
Олово окисляется горячими растворами щелочей до гексагидроксостанната (II):
Sn + NaOH + 2H2O = Na[Sn(OH)3] + H2↑,
а также галогенами, кислородом и халькогенами:
Sn + O2 = SnO2 (t = 200oC, сжигание на воздухе);
Sn + 2Cl2 = SnCl4;
Sn + 2Br2 = SnBr4;
Sn + S = SnS (t = 900oC);
Sn + 2S = SnS2.
Примеры решения задач
Задание | Вычислите относительную плотность по водороду оксида серы (VI). |
Решение | Для того, чтобы вычислить относительную плотность одного газа по другому, надо относительную молекулярную массу первого газа разделить на относительную молекулярную массу второго газа.
DH2(SO3) = Mr(SO3) / Mr(H2); DH2(SO3) = 80 / 2 = 40. Mr(SO3) = Ar(S) + 3 ×Ar(O) = 32 + 3 × 16 = 32 + 48 = 80. Mr(H2) = 2 ×Ar(H) = 2 × 1 = 2. |
Ответ | Относительная плотность по водороду оксида серы (VI) равна 40. |
Задание | Вычислите относительную плотность по кислороду газа азота N2. |
Решение | Для того, чтобы вычислить относительную плотность одного газа по другому, надо относительную молекулярную массу первого газа разделить на относительную молекулярную массу второго газа.
DO2(N2) = Mr(N2) / Mr(O2); DO2(N2) = 28 / 32 = 0,875. Mr(N2) = 2 ×Ar(N) = 2 × 14 = 28. Mr(O2) = 2 ×Ar(O) = 2 × 16 = 32. |
Ответ | Относительная плотность по кислороду газа азота равна 0,875. |