Zinn

Allgemeine Eigenschaften
Name Zinn, engl. "tin"
Formelzeichen Sn
Ordnungszahl 50
Isotope (%) 112Sn - 0,97
114Sn - 0,65
115Sn - 0,34
116Sn - 14,53
117Sn - 7,68
118Sn - 24,23
119Sn - 8,59
120Sn - 32,59
122Sn - 4,63
124Sn - 5,79
Alle Isotope künstlich nein
  • Zinn ist ein sehr weiches, silberweiß glänzendes, sehr dehnbares Schwermetall
  • Es tritt in drei Modifikationen auf, als α-, β- und γ-Zinn. Die Umwandlung von β-Zinn in die α-Modifikation vollzieht sich in Form sich langsam ausbreitender dunkler Flecken (Zinnpest) und verläuft mit abnehmender Temperatur zunehmend rascher. Die Bildung des α-Zinns lässt sich durch Legierung mit geeigneten Inhibitoren, z.B. Blei oder Antimon stark verlangsamen. Andere Metalle, wie Aluminium oder Magnesium beschleunigen die Umwandlung in α-Zinn.
  • Wird β-Zinn gebogen, so tritt ein knirschendes Geräusch auf, das auf der Reibung der β-Kristalle aneinander beruht.
  • Bei normalen Temperaturen ist Zinn gegenüber Luft, Wasser und vielen Chemikalien, auch schwachen Säuren, beständig. Bei hohen Temperaturen verbrennt es zu Zinndioxid, mit freien Halogenen verbindet es sich zu Zinntetrahalogeniden. 
  • Von starken Säuren oder Basen wird Zinn leicht angegriffen.

 

Chemische Eigenschaften
Elektronegativität nach Pauling (Oxidationsstufe) 1,80 (II)
Elektronenkonfiguration 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p2
Oxidationszahlen +4, +2
bevorzugt +4, +2

 

Physikalische Eigenschaften (b-Zinn)
Mittlere Atommasse (u) 118,710 ± 7
Dichte (g/cm3) 7,31
Schmelztemperatur (°C) 231,9681
Siedetemperatur (°C) 2270
Härte (Mohs) 1,8
Atomradius (pm) 151
Ionenradius (pm bei Ladung bzw. Oxidationszahl) 69 (4+)
1. Ionisierungsenergie (kj/mol bei 25° C) 715

 

Radioaktive Eigenschaften
Alle Isotope radioaktiv nein
Langlebigstes Isotop  
Halbwertszeit  
Strahlungsart  

 

Geschichtliches
ca. 2000 v.Chr. Entdeckung und erstmalige Verwendung
  • Das Formelzeichen "Sn" stammt vom lateinischen Wort stannum ("Zinn") ab.

 

Vorkommen
  • Zinn kommt nur sehr selten in gediegener Form vor. Wichtiger sind die Zinnerze, wie Zinnstein (SnO2) oder Zinnkies (Cu2S · FeS · SnS2)

 

Verwendung
  • Als Korrosionsschutz beim Verzinnen von Eisenblechen (Weißblech)
  • Zur Herstellung von Tuben oder Folien (Stanniol)
  • Früher in größeren Mengen für Zinngeschirr und -figuren.
  • Als Legierungsbestandteil, z.B. mit Kupfer (Bronze) oder mit 30 - 40 % Blei für Orgelpfeifen (Orgelmetall)
  • Zinndioxid als Poliermittel für Glas, sowie als Trübungsmittel für Email.

 

Herstellung
  • Durch Rösten von Zinnstein und anschließende Reduktion mit Koks oder Kohle.
  • Reines Zinn wird aus diesem Rohzinn durch Seigern gewonnen.

 

Nachweis
  • Phosphorsalzperle
    • Oxidationsflamme:
      • rot, nur in Gegenwart von Kupferverbindungen
  • Leuchtprobe
    • Etwas Probensubstanz wird mit einigen Körnchen Zink und 5 ml konzentrierter Salzsäure versetzt. Dabei werden die meisten Zinnverbindungen in SnCl2 überführt. 
    • In die erhaltene Lösung wird ein mit kaltem Wasser gefülltes Reagenzglas getaucht und anschließend in die nichtleuchtende Flamme des Bunsenbrenners gehalten.
    • An der benetzten Stelle des Reagenzglases entsteht bei Anwesenheit von Zinn eine blaue Fluoreszenz, herrührend von SnCl2.
    • Störungen können durch Quecksilber(II), Silber und Arsen verursachen, die allesamt das auftreten der Fluoreszenz verhindern können. Niob -Verbindungen ergeben eine ähnliche Lumineszenz.