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Zinn

Chemie, Physikalische Chemie, Sn, Element der Hauptgruppe IV des Periodensystems, Ordnungszahl 50. Es besitzt die Elektronenkonfiguration [Kr]4d105s25p2 und besteht aus zehn Isotopen (siehe Tab.). Zinn ist ein dehnbares und geschmeidiges Metall, das sich bei Zimmertemperatur zu Blättern (Zinnfolie, Stanniol) auswalzen und bei 100 °C zu Draht ausziehen lässt. Technisch wird Zinn zum Überziehen (Verzinnen) korrosionsanfälliger Metalle, wie z.B. Eisenblech (Weissblech) verwendet. Wichtige Zinnlegierungen sind Bronze (Kupfer-Zinn-Legierung), Britanniametall (88-90 % Zinn, 10-8 % Antimon, 2 % Kupfer), Weichlot (40-70 % Zinn, 60-30 % Blei; zum Löten) und Lagermetalle (50-90 % Zinn, 7-20 % Antimon und Kupfer). Die Legierung Niobstannat Nb3Sn wird für supraleitende Magnete verwendet.

 

Zinn 1: Wichtige Isotope.

Isotop

natürliche Häufigkeit [%]

Atommasse

Halbwertszeit T1 / 2

112Sn

  0,97

111,904 826

stabil

113Sn

  0

112,905 176

115 d

114Sn

  0,65

113,902 784

stabil

115Sn

  0,36

114,903 348

stabil

116Sn

14,53

115,901 747

stabil

117Sn

  7,68

116,902 956

stabil

118Sn

24,22

117,901 609

stabil

119Sn

  8,58

118,903 310

stabil

120Sn

32,59

119,902 220

stabil

121Sn

  0

120,904 238

27,0 h

122Sn

  4,63

121,903 440

stabil

124Sn

  5,79

123,905 274

stabil

 

Zinn 2: Allgemeine, chemische und festkörperphysikalische Eigenschaften.

mittleres Atomgewicht [g mol-1]

118,710

Dichte [g cm-3]

 

grau (a-Sn)

    5,75

weiss (b-Sn)

    7,31

Molvolumen (b-Sn) [cm3]

  16,24

Oxidationszahlen

    II, IV

photoelektrische Arbeit [eV]

    4,42

Debye-Temperatur [K]

195

 

Zinn 3: Thermische und elektromagnetische Eigenschaften.

Siedetemperatur [K]

2 543

Schmelztemperatur [K]

   505,118

Siedeenthalpie [kJ mol-1]

   290,4

Schmelzenthalpie [kJ mol-1]

      7,2

Wärmeleitfähigkeit (a-Sn) [W m-1 K-1]

    66,6

spezifische Wärme [kJ kg-1 K-1]

      0,226

spezifischer Widerstand (a-Sn) [10-8 Wm]

    11,0

thermischer Längenausdehnungskoeffizient (a-Sn) [10-6 K-1]

      5,3

Übergangstemperatur Supraleiter [K]

 

   a-Sn

      0,09-4,9

   b-Sn

      3,72

spezifische magnetische Suszeptibilität

 

   a-Sn [10-9 kg-1 m3]

    -4,0

   b-Sn [10-10 kg-1 m3]

    +3,3

 

Zinn 4: Atom- und kernphysikalische Eigenschaften.

Termsymbol

3P0

1. Ionisierungsenergie [eV]

    7,086

2. Ionisierungsenergie [eV]

  14,12

Elektronenaffinität [eV]

    1,2

Elektronegativität (Pauling)

    1,96

effektive Kernladung (Slater)

    5,65

magnetisches Moment [mB]

    0

Ionenradius (Sn4+) [nm]

    0,074

Atomradius [nm]

    0,140 5

Kovalenzradius [nm]

    0,140

Kernspin

 

   115Sn

    1 / 2

   117Sn

    1 / 2

   119Sn

    1 / 2

kernmagnetisches Moment [mK]

 

   115Sn

  -0,917 8

   117Sn

  -1,000 0

   119Sn

  -1,046 1

Einfangquerschnitt für thermische Neutronen [barn]

    0,63

 

 

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Zinn (ehem Symbol Sn)

 

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