القصدير Tin – الخواص الفيزيائية والكيميائية للقصدير

ما هو عنصر القصدير Tin؟

– القصدير tin هو عنصر من عناصر الجدول الدوري: العدد الذري = 50 ، العدد الكتلي = 119

– الرمز الكيميائي لعنصر القصدير يرمز له بالرمز: ¹¹⁹Sn₅₀

– التوزيع الإلكتروني له: Kr]₃₆ 5s² 4d¹⁰ 5p²]

– القصديـر النقي معدن أبيض فضي ذو ليونة عظيمة تكسبه قابلية كبيرة للطرق والسحب والتصفيح.

– يستعمل نظرًا لقدرته على مقاومة التآكل في وقاية الفولاذ.

– هناك أنواع أخرى من القصديـر كما يلي:

• قصديـر لونه رمادي ذو شكل لا معدني تشبه بنيته بنية الماس.
• قصديـر منشوري أقسى من الشكلين السابقين وهو قابل للكسر بسرعة.

– الجدول التالي يوضح الخواص العامة لعنصر القصدير كما يلي:

اكتشافه ووجوده في الطبيعة Discovery of Tin

– كان القصدير من أوائل المعادن التي استخدمها البشر منذ 5000 عام مضت.

– كان القصديـر يخلط مع النحاس لصنع البرونز ، وهو سبيكة أقوى من أي معدن نقي

– مصدر اسمه من اللغة اللاتينية (Stannum) وتعني الحديد الأبيض.

– يشكل القصدير 0.001% من القشرة الأرضية، لذلك فإن كمية القصدير المستخدمة من المناجم صغيرة جدًا إذا ما قورنت بالفلزات الأخرى.

– أهم خاماته: أكاسيد SnO₂، الحجر القصديري، كباريت كما في الستانيت : CuS, FeS, SnS₂

طرق تحضير القصدير Preparation of Tin

– يعتبر الحجر القصديـري (كاستريت Cassiterite) SnO₂ من أهم فلزات القصديـر في الطبيعة.

– يحضر القصدير باختزال هذا الفلز في فرن منقلب اللهب بواسطة الكربون كما يلي:

 SnO₂ + 2C → Sn + 2CO

– وقبل هذه العملية يسحق الفلز ويغسل بالماء، ثم يشوى حيث يخلص من أكاسيد الزرنيخ والكبريت.

الخواص الكيميائية لعنصر القصدير Chemical properties of Tin

(1) التفاعل مع الأكسجين

– القصديـر العادي لا يتأثر بالهواء في درجة الحرارة العادية.

– وبالتسخين يتشكل الأكسيد SnO₂  كما بالمعادلة التالية:

Sn + O₂ → SnO₂

(2) التفاعل مع الهالوجينات

– يتفاعل القصديـر بسهولة مع الهالوجينات تحت تأثير الحرارة كما بالمعادلة التالية:

Sn + 2X₂ → SnX₄

(3) التفاعل مع الأحماض

– يتفاعل القصديـر مع حمض كلور الماء الساخن ويشكل كلوريد القصديـر كما بالمعادلة التالية:

Sn + 4HCl → SnCl₄ + 2H₂

– ومع الأحماض المؤكسدة المركزة والساخنة يشكل الأكسيد كما بالمعادلة التالية:

3Sn + 4HNO₃ → 3SnO₂ + 4NO + 2H₂O

(4) التفاعل مع القواعد

– يتمتع القصديـر بصفات مذبذبة، حيث يذوب في القواعد المركزة ويشكل شاردة القصديرات كما بالمعادلة التالية:

Sn + 2OH^– + 4H₂O → SnO₂^2- + H₂O

(5) التفاعل مع الكبريت

– يتفاعل القصديـر مع الكبريت بالتسخين، مشكلاً كبريتيد كما بالمعادلة التالية:

Sn + 2S → SnS₂

استخدامات القصدير Uses of Tin

– يستعمل القصدير في طلاء الحديد وفي صنع الخلائط المعدنية ليجعلها أكثر مقاومة للتآكل.

– كما يستخدم أيضاً في صنع صفائح القصدير الرقيقة المستخدمة في تغليف المعجنات والأطعمة.

– يستخدم كلوريد القصديـر لصبغ الحرير.

– يستمر استخدام هذا المعدن في مجموعة متنوعة من السبائك الصلبة، بما في ذلك القصديـر واللحام الناعم والبرونز.

تأثير القصدير على جسم الإنسان

– يعتبر القصدير من أخطر المعادن تأثيرًا على صحة الإنسان.

– ومن أخطر هذه المركبات العضوية Triethyltin والتي يمتصها جسم الإنسان من خلال الطعام والهواء والجلد وتسبب أعراض حادة وعلى مدى الطويل ومنها كما يلي:

الأعراض الحادة:

• احتياج في العين والجلد
• عدم القدرة على التنفس
• آلام المعدة
• صداع
• إحساس بالمرض والدوار.

الأعراض على مدى الطويل:

• الاكتئاب.
• ضمور في خلايا الكبد.
• نقص خلايا الدم الحمراء.

المراجع: دراسة كيميائية تحليلية مفصلة لعناصر الجدول الدوري / الأستاذ الدكتور حسن بوزيّان أستاذ بقسم الكيمياء بالمدرسة العليا للأساتذة / الجزء الأول / أبريل 2017 / الجزائر.