Sn là nguyên tố gì? Bật mí những điều chưa biết về nguyên tố Sn

Các em có thể đã từng nghe đến nguyên tố hóa học Sn. Nhưng các em đã thực sự hiểu rõ về nguyên tố này hay chưa? Sn là nguyên tố gì trong bảng tuần hoàn hóa học. Nó mang những tính chất vật lý, hóa học, cách điều chế như thế nào? Đặc biệt Sn được đưa vào ứng dụng ra sao trong đời sống sản xuất của con người? Tất cả các vấn đề này đều sẽ được Admin giải đáp để giúp các em bổ sung thêm kiến thức với bài viết dưới đây.

Giải đáp: Sn là nguyên tố gì?

Sn là nguyên tố gì? Có lẽ câu trả lời chính xác đó là Tin, Sn là ký hiệu hóa học của kim loại này. Tin được biết đến là một nguyên tố trong bảng tuần hoàn hóa học của Mendeleev với số nguyên tử 50. Thiếc nằm ở vị trí nhóm 14 thuộc chu kỳ 5 với cấu hình electron có dạng $\left[Kr\right]4d^{10}5s^{2}5p^2$. Khối lượng nguyên tử của nguyên tố Sn là 118,69 mol/l; khối lượng riêng $7,3g/c{m}^3$; Sn sôi ở nhiệt độ ${2270}^{0}C$; nhiệt độ nóng chảy của Sn là $231,9^{0}C$.

Sn là nguyên tố gì?

Tuy Sn (Tin) có tính chất ăn mòn từ nước nhưng lại dễ hòa tan trong acid và base. Cùng với đó Sn còn mang thể đánh bóng đảm nhận vai trò là lớp phủ bảo vệ cho kim loại. Đặc biệt trong cuộc sống hàng ngày Sn thường được tráng hoặc mạ lên các kim loại dễ bị oxi hóa giúp bảo vệ như một lớp sơn phủ mặt. Ví dụ như các tấm sắt tây để đựng đồ thực phẩm được mạ Sn. 

Sn là nguyên tố hóa trị mấy?

Sn hóa trị mấy? Tin có 3 đồng vị phổ biến là ${}^{115}Sn{,}^{119}Sn{,}^{117}Sn$ nhưng phần lớn Sn được tạo thành hợp chất dưới dạng oxide với hóa trị II hoặc hóa trị IV. Sn (Tin) có mặt rất nhiều trong các hợp kim chỉ là các em chưa tìm hiểu vì Sn khó bị oxi hóa kèm theo công dụng chống ăn mòn kim loại. 

Sn là nguyên tố hóa trị mấy?

Nguyên tố Sn có dẫn điện hay không?

Nguyên tố Sn là một kim loại trắng bạc với tính chất dễ kéo sợi, dát mỏng do đó đảm nhận vai trò kim loại chuyển tiếp. Xu hướng kéo mềm của Sn theo đó tính dẫn điện, dẫn nhiệt sẽ kém hơn các kim loại chuyển tiếp khác. Vậy nên câu trả lời cho câu hỏi nguyên tố Sn có dẫn điện hay không sẽ là “có”, chỉ là mức độ dẫn điện không quá cao và ít được sử dụng nhiều như các nguyên tố dẫn điện tốt khác.

Tính chất vật lý của Sn và các dạng hình thù

Sn có nhiều dạng thù hình khác nhau: 

Tính chất vật lý của Sn và các dạng hình thù

• Tin-β: ở dạng kim loại hay còn là Tin trắng ổn định khi ở nhiệt độ phòng hoặc thay đổi nhiệt độ tăng lên, dễ dàng dát mỏng. 
• Tin-α: ở dạng phi kim hay còn là Tin xám ổn định khi ở nhiệt độ dưới $13,2^{0}C$, giòn, không có tính chất kim loại. Loại Tin này giống với cấu trúc của kim cương, silicon và germani nhưng thực tế lại rất ít được ứng dụng chỉ trừ một số trường hợp với công dụng là chất bán dẫn.
• Tin-γ và Tin-σ: đây là 2 dạng thù hình khác của Sn tồn tại trong nhiệt khoảng ${161}^{0}C$ hoặc khi áp suất trên vài GPa. Dù nhiệt độ làm biến đổi Tin dạng α-β là $13,2^{0}C$ nhưng các tạp chất lẫn vẫn có thể hạ mức biến đổi này xuống $0^{0}C$ hoặc việc bổ sung Sb hoặc Bi sẽ làm cho quá trình chuyển đổi không diễn ra giúp gia tăng độ bền cho thiếc.

Tính chất hóa học của nguyên tố Sn

Sn là một kim loại mang tính khử yếu hơn nguyên tố Zinc và nguyên tố Nickel. Sn có tính chất chống ăn mòn từ nước tuy nhiên lại dễ hòa tan bởi dung dịch acid và base lưỡng tính.

Tính chất hóa học của nguyên tố Sn

Thiếc (Sn) tác dụng với phi kim

• Tác dụng với oxygen điều kiện thường trong không khí sẽ không bị oxi hóa nhưng với nhiệt độ cao sẽ hóa thành $Sn{O}_2$.

$Sn+O_2 \to Sn{O}_2$

• Tác dụng với Halogen tạo $SnC{l}_4$.

$Sn+2C{l}_2 \to SnC{l}_4$

Sn tác dụng với dung dịch axit

• Tin tác dụng khá chậm với các dung dịch HCl và $H_{2}S{O}_4$ loãng, phản ứng tạo thành thành muối Sn (II) và hydrogen.

$Sn+H_{2}S{O}_4 \to SnS{O}_4+H_2$

• Tin phản ứng nhanh với các dung dịch acid  $H_{2}S{O}_4$ và $HN{O}_3$ đặc. Phản ứng hóa học sinh ra hợp chất Sn (IV). 

$Sn + 2H_{2}S{O}_4 \left(đặc\right) \to Sn{O}_2 + 2S{O}_2 + 2H_{2}O$

$Sn + 4HN{O}_3 \left(đặc\right) \to Sn{O}_2 + 4N{O}_2 + 2H_{2}O$

$4Sn + 10HN{O}_3 (rất loãng) \to 4Sn{\left(N{O}_3\right)}_2 + N{H}_{4}N{O}_3 + 3H_{2}O$    

Sn tác dụng với dung dịch kiềm đặc

Tin có thể phản ứng được với tất cả các dung dịch kiềm đặc, nguội. Phản ứng hóa học sẽ hình thành Sodium trihydroxystannate (II) và giải phóng khí hydrogen.

$Sn + NaOH (đặc, nguội) + 2H_{2}O \to Na\left[Sn{\left(OH\right)}_3\right] + H_2$  

$Sn + 2NaOH \left(đặc\right) + 4H_{2}O \to N{a}_2\left[Sn{\left(OH\right)}_6\right] + 2H_2$     

Trạng thái tự nhiên của thiếc (Sn)

Trong môi trường tự nhiên, Tin thường tồn tại dưới dạng các khoáng chất như: Cassiterite ($Sn{O}_2$) và stannite ($C{u}_{2}FeSn{S}_4$). Cassiterite là một khoáng chất quan trọng của Tin và là nguồn tài nguyên chính để chiết xuất nguyên tố này. Nó thường xuất hiện dưới dạng tinh thể màu nâu đen hoặc vàng nâu. Cassiterite được tìm thấy ở nhiều quốc gia trên thế giới.

Tuy nhiên, trong trạng thái tự nhiên, Tin thường không được tìm thấy dưới dạng nguyên chất mà thường kết hợp với các nguyên tố khác trong các khoáng chất. Để thu được Tin nguyên chất, quá trình khai thác và xử lý phức tạp cần được thực hiện.            

Trạng thái tự nhiên của Tin (Sn)

Hiện nay, Sn được khai thác từ nhiều loại quặng khác nhau nhưng thu về nhiều nhất là từ mỏ quặng cassiterit dưới dạng khử quặng oxide cùng than trong lò luyện, một thành phần quan trọng tạo ra đồng Tin. Một số nước có nhiều quặng Tin với sức khai thác lớn: Thái Lan, Malaya, Indo, Nigeria, Bolivia, Zaire. 

Cách điều chế thiếc (Sn)

Phương pháp chính để điều chế Tin (Sn) là thông qua quá trình khử quặng Tin (thường là cassiterite) bằng carbon trong một lò lửa. Quá trình này được gọi là phản ứng khử và được biểu diễn bằng phương trình hóa học sau:

$Sn{O}_2+2C\to Sn+2CO$

Trong phản ứng trên, $Sn{O}_2$ đại diện cho oxide Tin (thường là cassiterite), C đại diện cho carbon và CO đại diện cho khí carbon monoxide.

Quá trình điều chế Tin bằng cách khử quặng Tin như sau:

• Quặng Tin (cassiterite) được nghiền thành bột nhỏ và được trộn với một lượng lớn carbon (thường là than hoặc coke). Hỗn hợp này được đặt trong một lò lửa đặc biệt gọi là lò lửa quặt.
• Lò lửa quặt được nung nóng đến nhiệt độ cao (khoảng $1200-{1500}^{0}C$) bằng cách sử dụng nhiên liệu như dầu nhiệt hoặc gas. Lửa và không khí được thổi qua lò, tạo ra một môi trường nhiệt độ cao và giàu oxygen.
• Trong quá trình này, carbon trong than tác động lên cassiterite, tách khỏi oxygen  và tạo thành Tin nguyên chất (Sn) và khí carbon monoxide (CO) theo phản ứng khử đã được đề cập trong phương trình trên.
• Tin chảy từ quặng và rơi xuống đáy lò, trong khi các chất cặn và tro bay ra ngoài lò dưới dạng khí thải.
• Tin nguyên chất sau đó được thu thập và chế biến để có thể sử dụng trong các ứng dụng khác nhau.

Ứng dụng của Sn (thiếc) trong đời sống, sản xuất

Bên cạnh việc nắm bắt về “Sn là nguyên tố gì?” thì các em cũng cần tìm hiểu thêm về công dụng của Sn. Từ đó có thể áp dụng vào các trường hợp thực tế mang lại hiệu quả cao, tránh được độc hại vì Tin có thể gây ảnh hưởng đến sự phát triển hệ thần kinh.

Ứng dụng của Sn (Tin) trong đời sống, sản xuất

• Sn sử dụng chủ yếu trong mạch điện hàn hiện dưới dạng hợp kim và chì. 
• Sử dụng trong một số hợp kim dễ thấy: chất hàn chì, đồng Tin, kim loại chảy, kim loại đúc chết, kim loại Babbitt,...
• Sn được sử dụng là chất mạ lên các kim loại - vật bằng thép khác giúp tăng độ chống ăn mòn như: thùng container bảo quản thực phẩm, vỏ đựng nước giải khát, vỏ đựng thực phẩm vừa mang độ thẩm mỹ mà chẳng độc hại.
• Sn (thiếc) bấm lỗ còn được sử dụng cho việc chế tạo đèn trang trai hay đồ gia dụng nhà cửa khác. 
• Hỗn hợp Tin và đồng Tin tạo ra kim loại đúc chuông. 
• Muối Tin dùng cho đèn hiệu, tấm chắn gió không bám sương vì Sn tạo ra lớp phủ dẫn điện tốt. 
• Sn còn dùng chế tạo ra kính lắp cửa sổ thông qua thả nổi tấm kính nóng chảy bên trên Tin nóng giúp mang lại bề mặt phẳng lì cho cửa.  

Một số tác hại của thiếc (Sn) cần phải biết

Dù Tin là một kim loại rất hữu ích được con người đưa vào ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Tuy nhiên, nó cũng có một số tác hại đối với sức khỏe con người như:

• Ảnh hưởng đến hệ thần kinh: Tin có khả năng cản trở sự phát triển của hệ thần kinh, đặc biệt là ảnh hưởng nghiêm trọng đối với trẻ em. Nhiễm độc thiếc trong giai đoạn phát triển có thể gây ra sự suy giảm chức năng học tập, giảm khả năng tiếp thu thông tin, và gây rối loạn hành vi.
• Ảnh hưởng đến hệ tiêu hóa: Tiếp xúc với Tin có thể gây ra các vấn đề về hệ tiêu hóa. Người bị nhiễm độc thiếc có thể trải qua các triệu chứng như đau bụng, buồn nôn, nôn mửa, và tiêu chảy.
• Tác động đến hệ thống thận: Nhiễm độc thiếc có thể gây hại cho hệ thống thận, dẫn đến các vấn đề về chức năng thận và suy giảm khả năng lọc chất độc trong cơ thể.
• Tác động đến hệ tim mạch: Một số nghiên cứu cho thấy nhiễm độc Tin có thể tác động đến hệ tim mạch và gây ra các vấn đề về nhịp tim và tăng nguy cơ mắc bệnh tim mạch.
• Tác động đến hệ miễn dịch: Tin cũng có thể ảnh hưởng đến hệ miễn dịch của cơ thể, làm suy giảm khả năng chống lại các bệnh tật và làm tăng nguy cơ mắc các bệnh liên quan đến miễn dịch.
• Tác động cấu trúc tế bào: Tin có khả năng tác động đến cấu trúc tế bào và quá trình chuyển hóa trong cơ thể, gây hại cho các tế bào và mô, gây ra các vấn đề về sức khỏe.

Nếu tiếp xúc với Tin ở nồng độ cao, trong thời gian dài có thể gây ảnh hưởng nghiệm trọng đến sức khỏe. Nghiêm trọng như thế nào Admin đã phân tích rất chi tiết ở trên rồi.

Thông tin trên bài viết mà Admin chia sẻ là cùng các em tìm hiểu về Sn là nguyên tố gì cùng những kiến thức liên quan về Sn. Hy vọng kiến thức đó sẽ có ích cho quá trình học tập của các em. Đừng quên tham gia FQA để học tập tốt hơn, thêm yêu môn hóa và luôn đạt điểm cao với môn khô khan này.