Zinn

Synonym

• Tin [engl.]

Übersicht

• Chemie
  • Analytik

Chemie

Allgemeine Eigenschaften

Formelzeichen	Sn
Ordnungszahl	50
Isotope [%]	112Sn - 0,97 113Sn - künstlich (115,09 d -> 113In) 114Sn - 0,65 115Sn - 0,34 116Sn - 14,54 117Sn - 7,68 118Sn - 24,22 119Sn - 8,59 120Sn - 32,59 121Sn - künstlich (27,06 h -> 121Sb) 121aSn - künstlich (55 a -> 121Sb) 122Sn - 4,63 123Sn - künstlich (129,2 d -> 123Sb) 124Sn - 5,79 125Sn - künstlich (9,64 d -> 125Sb) 126Sn - künstlich (100.000 a -> 126Sb)

Chemische Eigenschaften

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

Physikalische Eigenschaften

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

Sonstige Eigenschaften

• 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.

Geschichtliches

• Zinn ist bereits seit ca. 2000 v.Chr. bekannt.
• 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.

Analytik

Identität

Leuchtprobe

Durchführung

• 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.

Bemerkungen

• Störungen können durch Quecksilber(II), Silber und Arsen verursachen, die allesamt das auftreten der Fluoreszenz verhindern können. Niob -Verbindungen ergeben eine ähnliche Lumineszenz.

Phosphorsalzperle

Oxidationsflamme

• rot, nur in Gegenwart von Kupferverbindungen

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