Was ist Zinnoxid?
Zinnoxid ist ein schwarz-graues oder schwarzes kristallines Pulver oder eine pulverförmige anorganische Verbindung.
Anwendungen von Zinnoxid
Zinnoxid wird als Reduktionsmittel, Katalysator und Rohmaterial für die organische Synthese verwendet. Es kann auch als Rohstoff für Pigmente und Eisenzinnsalze sowie als Regenerator für die Verzinnung verwendet werden.
Zinnoxid wird auch als Stabilisator verwendet, um zu verhindern, dass PVC (Polyvinylchlorid) über lange Zeiträume hinweg verrottet. PVC wird als Rohstoff für Produkte wie Folien und Platten verwendet, die im täglichen Leben weit verbreitet sind, sowie für Rohre und Schläuche, die eng mit Infrastrukturen wie Wasser, Abwasser, Telefon und Strom verbunden sind. Es ist ein wichtiger Stoff, der zur Herstellung von Produkten wie elektrischen Drähten verwendet wird.
Eigenschaften von Zinnoxid
Zinnoxid umfasst Zinnoxid (II), Zinnoxid (IV) und Zinnoxid (VI). Zinnoxid (II) hat beispielsweise einen stabilen dunkelblauen Zustand und einen metastabilen roten Zustand, bei dem die Oxidationsstufe von Zinn +2 ist.
Struktur des Zinnoxids
Schwarzes α-SnO hat eine tetraedrische PbO-Schichtstruktur mit tetragonalen Zinnatomen. Die Struktur ist identisch mit derjenigen, die in der Natur als das seltene Mineral Romarchit vorkommt.
Die Asymmetrie kann einfach durch sterisch aktive Einzelelektronenpaare erklärt werden. Elektronendichteberechnungen haben jedoch gezeigt, dass die Asymmetrie auf eine antibindende Wechselwirkung zwischen dem 5s-Orbital des Zinnatoms und dem 2p-Orbital des Sauerstoffatoms zurückzuführen ist. SnO weist auch eine Unbestimmtheit auf, mit einem elektronischen Band zwischen 2,5 eV und 3 eV.
Weitere Informationen zu Zinnoxid
1. Reaktivität von Zinn(II)-oxid
Zinnoxid (II) verbrennt an der Luft mit einer dunkelgrünen Flamme zu Zinnoxid (IV). Beim Erhitzen von Zinn(II)-oxid in einer inerten Atmosphäre kommt es zunächst zu einer Disproportionierung zu metallischem Sn und Sn3O4, das schließlich zu SnO2 und metallischem Zinn weiterreagiert.
Zinn(II)-oxid ist eine amphotere Substanz. In starken Säuren bildet es Zinn(II)-Salze und in starken Basen werden Zinnoxide gebildet, die Sn(OH)3- enthalten. Zinn(II)-oxid ist auch in stark sauren Lösungen löslich und bildet die Ionenkomplexe Sn(OH2)32+ und Sn(OH)(OH2)2+ und in schwach sauren Lösungen viel Sn3(OH)42+. Es ist auch als wasserfreie Zinnoxidsalze wie K2Sn2O3 und K2SnO2 bekannt, ein Stoff, der auch als K2SnO2 bezeichnet wird.
SnO wird auch bei der Herstellung von Kupferrotglas verwendet, da es ein Reduktionsmittel ist.
2. Wie wird Zinn(II)-oxid synthetisiert?
Dunkles indigofarbenes Zinn(II)-oxid kann durch Erhitzen von Zinn(II)-oxidhydrat hergestellt werden, das bei der Reaktion eines Alkalihydroxids wie NaOH mit einem Zinn(II)-Salz ausfällt.
Rotes Zinn(II)-oxid in metastabilem Zustand kann durch sanftes Erhitzen des Niederschlags hergestellt werden, der durch die Einwirkung von Ammoniakwasser auf Salze von zweiwertigem Zinn entsteht.
Zinn(II)-oxid kann auch im Labor als Reinsubstanz durch Erhitzen von Zinn(II)-oxalat bei kontrollierter Temperatur unter Luftabschluss hergestellt werden.
3. Über Zinnoxid (IV)
Zinnoxid (IV), auch Zinndioxid oder Zinndioxyd genannt, hat die chemische Formel SnO2 und ist antimagnetisch. Zinnoxid (IV) ist ein amphoteres Oxid, unlöslich in Wasser und unlöslich in Säuren und Laugen.
Zinnoxid (IV) ist ein farbloses Pulver mit einer Kristallstruktur vom Rutiltyp, die aus sechs koordinierten Zinnatomen und drei koordinierten Sauerstoffatomen besteht. Zinnoxid (IV) gilt als sauerstoffverarmter n-Typ-Halbleiter.
Zinn(IV)-Oxidhydrate, auch Zinnsäuren genannt, sind nachweislich feine Partikel aus Zinn(IV)-oxid mit unterschiedlichem Wassergehalt je nach Partikelgröße.