Текст работы

Введение

Олово - один из немногих металлов, известных человеку еще с доисторических времен. Олово и медь были открыты раньше железа, а сплав их, бронза, - это, по-видимому, самый первый «искусственный» материал, первый материал, приготовленный человеком.
Результаты археологических раскопок позволяют считать, что еще за пять тысячелетий до нашей эры люди умели выплавлять и само олово. Известно, что древние египтяне олово для производства бронзы возили из Персии.
Под названием «трапу» этот металл описан в древнеиндийской литературе. Латинское название олова «stannum» происходит от санскритского «ста», что означает «твердый». [1, с. 8]
Упоминание об олове встречается и у Гомера. Почти за десять веков до новой эры финикияне доставляли оловянную руду с Британских островов, называвшихся тогда Касситеридами. Отсюда название касситерита - важнейшего из минералов олова; состав его SnO2. Другой важный минерал - станнин, или оловянный колчедан, Cu2FeSnS4. Остальные 14 минералов элемента №50 встречаются намного реже и промышленного значения не имеют. Между прочим, наши предки располагали более богатыми оловянными рудами, чем мы. Можно было выплавлять металл непосредственно из руд, находящихся на поверхности Земли и обогащенных в ходе естественных процессов выветривания и вымывания. В наше время таких руд уже нет. В современных условиях процесс получения олова многоступенчатый и трудоемкий. Руды, из которых выплавляют олово теперь, сложны по составу: кроме элемента №50 (в виде окисла или сульфида) в них обычно присутствуют кремний, железо, свинец, медь, цинк, мышьяк, алюминий, кальций, вольфрам и другие элементы. Нынешние оловянные руды редко содержат больше 1% Sn, а россыпи - и того меньше: 0,01...0,02% Sn. Это значит, что для получения килограмма олова необходимо добыть и переработать по меньшей мере центнер руды. [2]

1Электронное строение и степени окисления



Sn - олово. Порядковый номер 50, находится в IV группе, в главной подгруппе, следовательно, олово - p-элемент.
Относительная атомная масса Ar = 119
Заряд ядра атома Z = +50
Протоны p = 50
Нейтроны n = 119 - 50 = 69
Электроны e = 50 [3]
Электронное строение: 1S22S22P63S23P63D104S24P64D104F05S25P2
Сокращенная электронная формула: 4D105S25P2
Максимальная степень окисления = +4
Так как атомы олово содержат на внешнем слое 4 электрона, они могут отдавать их, приобретая при этом степень окисления +4 (проявлять восстановительные свойства). Также олово может принимать степень окисления +2, -4.

2. Нахождение в природе и способ получения олова

Нахождение в природе:
Олово - редкий рассеянный элемент, по распространенности в земной коре олово занимает 47-е место. Содержание олова в земной коре составляет, по разным данным, от 2·10-4 до 8·10-3% по массе. Основной минерал олова - касситерит (оловянный камень) SnO2, содержащий до 78,8 % олова. Гораздо реже в природе встречается станнин (оловянный колчедан) - Cu2FeSnS4 (27,5 % Sn). [1, с. 9]
Получение: [4]
Для добычи олова в настоящее время используют руды, в которых его содержание равно или немного выше 0,1%. На первом этапе руду обогащают (методом гравитационной флотации или магнитной сепарации). Таким образом удается повысить содержание олова в руде до 40-70%. Далее проводят обжиг концентрата в кислороде для удаления примесей серы и мышьяка. Затем полученный таким образом оксид SnO2 восстанавливают углем или алюминием (цинком) в электропечах:
2 + 2C → Sn + 2CO

Особо чистое олово полупроводниковой чистоты готовят электрохимическим рафинированием или методом зонной плавки.

3. Химические и физические свойства [4]

Простое вещество олово полиморфно. Оно существует в двух аллотропных модификациях:
а) β - олово (белое), t > 13,2˚С, мягкое, пластичное, высокая электропроводность, металлический блеск.
б) α - олово (серое), t 13,2˚С
α - олово (серое), t < 13,2 ˚С
Олово имеет три степени окисления: -4, +2, +4. Олово очень хорошо проявляет восстановительные свойства.
Область применения олова и его соединений очень широка. Это: производство тары пищевых продуктов, создание различных сплавов, изготовление посуды, применяется в качестве растворителя; применение в электротехнике, в машиностроении, в текстильном производстве, в сельскохозяйственной промышленности, целлюлозно - бумажной промышленности, в ветеринарии.
Таким образом, олово - это важнейший металл для всего человечества.

Список использованной литературы

Введенская Л.А. Этимология: Учебное пособие. / Л.А. Введенская, Н.П. Колесников. - СПб.: Питер, 2004. - 122 с.
Таблица Д.И. Менделеева
Башмаков В.И. Лекции по неорганической химии
Спиваковский В.Б. Аналитическая химия олова. / В.Б. Спиваковский. - М., 1975. - 169 с.
Лидин Р.А. Химические свойства неорганических веществ: Учебное пособие для вузов. - 3 - е изд. / Р.А. Лидин. - М.: Химия, 2000. - 480 с.
Рипан Р. Неорганическая химия. Химия металлов. / Р. Рипан, И. Четяну. - М.: Мир, 1971. - Т. 1. - 561 с.
Крылова В.В. Олово, свинец и интерметаллические соединения в рудах. / В.В. Крылова. - Труды ЦНИГРИ, 1979, Т. 142. - 470 с.