Trabalho de Química Inorgânica - Elemento/Estanho

1. Introdução

No presente trabalho, irei falar e explanar em torno do elemento Estanho, um elemento químico de símbolo Sn, que se localiza no IV-A no 5º período da tabela periódica dos elementos. Irei ainda focalizar os pontos essenciais, como a ocorrência na Natureza, as propriedades físicas e químicas do estanho, obtenção laboratorial e industrial, reação com outros compostos trazendo as equações que traduzem as reações e ainda irei falar da aplicação e a importância deste metal.

1.  Objectivos:

Com este trabalho espera-se como objectivos:

Geral:

• Conhecer o elemento estanho;
• Saber localizar o elemento na tabela periódica.

Especifico:

• Explicar as equações de obtenção do estanho;
• Diferenciar as propriedades físicas das químicas;
• Explanar sobre a aplicação e importância do estanho.

1. Metodologia

Para a elaboração do presente trabalho, recorri a manuais de Química Geral, Química Inorgânica e outros manuais de química existentes na biblioteca da universidade pedagógica. Não só usei os manuais disponíveis na biblioteca, mas também recorri ao uso de manuais eletrónicos que também serão referenciados na bibliografia do presente trabalho. Também fiz o uso da Internet, este que serviu de auxilio em determinados caso que tive dificuldades de percepção de alguns conteúdos, e os Links de acesso também estarão patente na bibliografia.

1.  Referencial teórico

Estanho – metal conhecido desde os primórdios das civilizações, é um elemento químico (antes, um semimetal) da família IV-A, mesma do carbono. É um sólido, muito resistente à corrosão, inerte ao oxigénio em condições ambiente e apresenta coloração branco prateado (metálico) com brilho característico. Seu símbolo químico é Sn. Como todos os metais, é maleável; porem pouco dúctil é difícil ser disposto em forma de tubos maciços. Sua massa atómica ponderado vale 118,7 e o número atómico igual a 50 (protões e eletrões). Possui estado de oxidação +2 e +4 como os mais comuns, é bom condutor de eletricidade e de calor. Um facto interessante é que a uma temperatura de -269,89ºC se transforma em supercondutor.

1. Estanho

1.  Historial

O estanho é um elemento químico metálico de símbolo químico Sn, bi ou tetravalente, de cor branco-prateado, maleável, dúctil e maciço que se localiza no grupo IV-A e 5º período da tabela periódica. Do latim “stannum”, o estanho apresenta o número atómico Z = 50 (50 protões e 50 eletrões) o que o coloca na família dos Metais Representativos e massa atómica é de 118,710.

O estanho é conhecido anteriormente ao nascimento de Cristo, cerca de 2100 a.C. E não há indícios concretos de quem foi o descobridor do mesmo. Mas há relatos de que o estanho tem sido encontrado em tumbas no Egipto e foi exportado para a Europa em grandes quantidades a partir de Cornwall, Inglaterra, durante o período romano. Os antigos egípcios consideravam o estanho e o chumbo como formas diferentes do mesmo metal.

1.  Ocorrência e Abundância na Natureza

O estanho é o 49º metal mais abundante na crosta terrestre encontra-se puro na Natureza em pequenas quantidades, para além de se encontrar sob a forma de Cassiterite ou o oxido de estanho (SnO2), também chamado de pedra de estanho é o mineral de onde o estanho é extraído. E podemos ainda encontrar o estanho em Estanita (pirita de estanho Cu2FeSnS4). Geralmente associado a granitos, no entanto, a maior parte do estanho explorável economicamente é obtido de jazidas secundarias. A cassiterite forma cristas tetragonais. Normalmente este minério tem coloração marrom escura ou negra, além de ser opaco. Também ocorre na forma de pequenos seixos em depósitos aluviais fluviais ou marinhos. A cassiterite é o único mineral de estanho de importância económica. É encontrado em abundância em Cornwall, Inglaterra, como também na Alemanha, Malásia, Bolívia, Brasil, Indonésia, Nigéria, Republica Democrática de Congo e no Alasca.

O estanho é um mineral relativamente raro e a maior parte das reservas é de baixos teor, o que dificulta ou inviabiliza sua exploração económica.

1.  Obtenção Industrial e Laboratoriais

O estanho é produzido por 35 países ao redor do mundo em mais de 200.000 toneladas por ano, mas é relativamente escasso: sua concentração na crosta terrestre é de 2ppm.

Os maiores produtores são a Malásia, Indonésia e Tailândia ( ao dois últimos correspondem a mais de um terço da produção mundial). Entretanto, a China, Nigéria, RDC e Bolívia também se destacam.

Para a obtenção do estanho, calcina-se a mineral cassiterite em contacto com o ar, para assim eliminar impurezas que contem, como enxofre e arsênio. Em seguida, reduz-se a estanho metálico pelo aquecimento do coque (carbono).

O Estanho é obtido em quase sua totalidade, originaria do minério cassiterita (SnO2) através da redução por carbono por aquecimento em cerca de 1300ºC, segundo a equação:

SnO2(s)  +  2C(s)  →  2CO(g)  +  Sn(l)  

O estanho bruto assim obtido tem ainda muitas impurezas, tais como ferro. Para o separar deste, tira-se partido do facto de o ferro ter um ponto de fusão muito mais elevado do que o estanho. Aquece-se o estanho bruto um pouco acima do ponto de fusão do estanho puro; este funde e escorre sobre uma superfície inclinada, enquanto o ferro fica em forma de uma liga mais difícil de fundir. O Estanho derretido é colectado no fundo e moldado no formato de blocos. Nesse formato, o estanho é novamente fundido sob temperaturas mais baixas, para que as impurezas formem uma massa insolúvel a ser extraída. O estanho pode ainda ser purificado por electrólise.

1.  Propriedades do Estanho

1. Propriedades Físicas

No que se refere às características físicas, o estanho é um metal dúctil, altamente fluido em estado líquido, branco prateado, maleável, de baixo ponto de fusão e altamente cristalino. Quando uma barra de Estanho é quebrada produz um ruido denominado “grito de lata” (“grito de Estanho”) causada pelos cristais quando são rompidos. O estanho contrariamente de muitos metais, apresenta pontos e fusão e de ebulição relativamente baixos que são:

Ponto de fusão = 231,9ºC

Ponto de ebulição = 2270ºC

É um solido muito resistente a corrosão; porém, pouco dúctil (é difícil ser disposto em forma de tubos maciços. É um bom condutor de eletricidade, um facto muito interessante deste metal é que a uma temperatura de 3,72K (-269,285ºC) se transforma num supercondutor. É o melhor dos metais para ser fundido, pois sua temperatura de fusão é relativamente baixa em comparação aos outros e, a aparência esbranquiçada brilhante só é obtida quando o Estanho esta a uma temperatura maior que 13 ºC. a temperaturas superiores a 161ºC, o estanho assume outra forma alotrópica que é uma variedade rômbica: é um solido quebradiços, que funde a 232ºC, dando origem ao estanho líquido.