олова оксиды

ОЛОВА ОКСИДЫ

Монооксид SnO-черные кристаллы, кристаллич. решетка тетрагональная типа PbO (а = 0,3802 нм, с = 0,4838 нм, z = 2, пространственная группа P42/nmm); плотн. 6,446 г/см3; олова оксиды 47,8 Дж/(моль∙К); олова оксиды. Рис. 2 −280,7 кДж/моль; олова оксиды. Рис. 3 57,2 Дж/(моль∙К); при давлении выше 90 ГПа переходит в ромбич. модификацию (а = 0,382 нм, b = 0,361 нм, с — 0,430 нм, z = 2, пространственная группа Рт2п); не раств. в воде. Амфотерен, преобладают основные свойства; раств. в кислотах с образованием солей Sn2+; в кислых растворах — восстановитель, окисляется до Sn4+; на воздухе выше 400 °C окисляется до SnO2; без доступа O2 выше 180 °C диспропорционирует на SnO2 и Sn. Полупроводник р- или n-типа в зависимости от условий получения: дырочную проводимость [r (0,33–1)∙104 Ом∙см] имеют кристаллы, полученные осаждением из растворов SnCl2 содой или NH3 и высушенные при температурах до 100 °C; SnO, полученный любым способом при температурах выше 180 °C, имеет электронную проводимость.

Получают SnO разложением SnO2, гидроксида, оксалата или некоторых др. солей Sn2+ в вакууме, атмосфере N2 или др. инертного газа, а также окислением Sn. Используют SnO для получения солей Sn2+, как катализатор реакций замещения и гидролиза, черный пигмент в производстве стекла, восстановитель в металлургии.

Диоксид SnO2 — бесцветные кристаллы, кристаллич. решетка тетрагональная типа рутила (а = 0,4738 нм, с — 0,3188 нм, z = 4, пространственная группа P42/nmm); т. пл. 1630 °C; плотн. 7,0096 г/см3; олова оксиды. Рис. 4 53,2 Дж/ (моль∙К); олова оксиды. Рис. 5 −577,63 кДж/моль; олова оксиды. Рис. 6 49,01 Дж/(моль∙К). Испаряется преим. в виде SnO, в парах присутствуют также O2 и оксиды SnnОn, где п = 2, 3 или 4; уравнения температурной зависимости давления пара: lg p(SnO,Па) = 14,55-20450/Т, lg р(O2, Па) = 13,22-20000/Т. Не раств. в воде; устойчив в водных растворах кислот, солей, щелочей, разл. восстановителей. При сплавлении со щелочами и карбонатами образует станнаты М2 [Sn(OH)6]; при нагр. в присутствии восстановителей превращ. в металл. SnO2-полупроводник n-типа; ширина запрещенной зоны 3,54 эВ (300 К); подвижность электронов 7см2/(В∙с); концентрация носителей заряда 3,5∙1014 см−3; олова оксиды. Рис. 7 3,4∙103 Ом∙см. При легировании элементами V гр. (напр., Sb) электрич. проводимость SnO2 увеличивается в 103–105 раз. SnO2 прозрачен для видимого света и отражает ИК излучение с длиной волны выше 2 мкм.

В природе SnO2-минерал касситерит (оловянный камень).

Поликристаллич. SnO2 получают прокаливанием солей Sn (IV) на воздухе, осаждением оловянных кислот из растворов солей Sn и их послед. прокаливанием на воздухе при температурах до 1230 °C. Монокристаллы SnO2 выращивают из паровой фазы с использованием процессов окисления, пиролиза или гидролиза соед. Sn, из растворов гидротермальным синтезом. Пленки SnO2 получают окислением пленок Sn, методом хим. транспортных реакций из хлоридов Sn или оловоорг. соед. с их послед. пиролизом или гидролизом на подложках, конденсацией SnO2 в вакууме из паровой фазы, содержащей Sn, O2 и SnO.

Используют SnO2 в виде порошков и керамики в производстве прозрачных, электропроводящих и теплоотражающих материалов, как белый пигмент в производстве стекла и жаропрочных эмалей и глазурей, катализатор реакций замещения и гидролиза. Тонкие пленки SnO2, нанесенные на стеклянные или полиэтиленовые подложки, используют в качестве антиобледенителей в самолетах, автомобилях и др. транспортных средствах, теплоизолирующих окон в помещениях, обогреваемых солнечным светом, прозрачных проводящих покрытий в электронных приборах. Касситерит — сырье в производстве Sn.

Гидраты О. o.-SnO∙H2O, или гидроксид Sn(OH)2, SnO2xH2O, или оловянные кислоты (см. олово), образуются при щелочном гидролизе соотв. SnCl2 и SnCl4. SnO∙H2O — бесцв. аморфное вещество, с растворами щелочей образует станнаты (II) M[Sn(OH)3], быстро разлагающиеся на станнаты (IV) M2[Sn(OH)6] и Sn, что используется при нанесении покрытий из олова.

Лит.: Вайнштейн В. М., Фистуль В. И., в кн.: Итоги науки и техники. Сер. Электроника и ее применение, т. 4, М., 1973, с. 108–52; Jarzebski Z. М., М art on J. P., "J. Electrochem. Soc.", 1976, v. 123, №7, p. 199C-205C; № 9, p. 299C-310C; № 10, p. 333C-346C; Chopra K. L., Major S., Panel у a D. K., "Thin Solid Films", 1983, v. 102, № 1, p. 1–46.

П. В. Ковтуненко, И. Л. Нестерова

Источник: Химическая энциклопедия на Gufo.me