Propiedades Mecánicas y Químicas Del Estaño

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Propiedades mecánicas y químicas

El estaño es un metal blanco y suave que tiene resistencia a la corrosión y buenas propiedades de El estaño es un metal blanco y suave que tiene resistencia a la corrosión y buenas propiedades de lubricación. Sufre una transformación polimórfica desde la estructura normal tetragonal (estaño lubricación. Sufre una transformación polimórfica desde la estructura normal tetragonal (estaño blanco) hasta una forma cubica (estaño gris) a una temperatura de 55.8 °F. Esta transformación se blanco) hasta una forma cubica (estaño gris) a una temperatura de 55.8 °F. Esta transformación se acompaña de un cambio de densidad desde 7.30 hasta 5.75, y la expansión resultante da lugar a la acompaña de un cambio de densidad desde 7.30 hasta 5.75, y la expansión resultante da lugar a la desintegración del metal a un polvo grueso; sin embargo, la transformación es muy lenta y se desintegración del metal a un polvo grueso; sin embargo, la transformación es muy lenta y se necesita un considerable subenfriamiento para iniciarla. Las impurezas comunes en el estaño necesita un considerable subenfriamiento para iniciarla. Las impurezas comunes en el estaño tienden a retrasar o inhibir el cambio, así que, en condiciones ordinarias, la transformación no tienden a retrasar o inhibir el cambio, así que, en condiciones ordinarias, la transformación no tiene importancia. Debido al aspecto moteado de los objetos de estaño que sufren esta tiene importancia. Debido al aspecto moteado de los objetos de estaño que sufren esta descomposición, a esta acción se la denomina comúnmente enfermedad del estaño o peste del descomposición, a esta acción se la denomina comúnmente enfermedad del estaño o peste del estaño. Al doblar una barra de estaño ordinaria, ésta emite un sonido crepitante llamado grito del estaño. Al doblar una barra de estaño ordinaria, ésta emite un sonido crepitante llamado grito del estaño, producido por la fricción de los cristales.

estaño, producido por la fricción de los cristales. Algunas propiedades del material son:

Algunas propiedades del material son:



 El estaño El estaño es poco dúctil es poco dúctil y muy y muy maleable.maleable. 

 Es un metal blando.Es un metal blando. 

 Tiene buena maquinabilidad.Tiene buena maquinabilidad. 

 Tiene baja elasticidad.Tiene baja elasticidad. 

 Tiene alta plasticidad.Tiene alta plasticidad. 

 Dos tipos de estaño: estaño blanco tetragonal, estaño gris Dos tipos de estaño: estaño blanco tetragonal, estaño gris cúbicocúbico

En la siguiente tabla se muestran las algunas de las propiedades físicas y químicas más En la siguiente tabla se muestran las algunas de las propiedades físicas y químicas más importantes del estaño:

importantes del estaño:

Nombre,

Nombre, símbolo,

símbolo, número

número

Estaño, Sn, 50

PropProp iedadiedad es es fífísicasica s s

Serie química

Metal del bloqueMetal del bloque p p

Estado de la materia

SólidoSólido

Grupo,

Grupo, periodo,

periodo, bloque

bloque

14,14, 5, 5, p p

Punto de fusión

505,08505,08 K K(231,93 ºC)(231,93 ºC)

Densidad,

Densidad, dureza Mohs

dureza Mohs

73107310 kg/m kg/m33_,_,_1,5_1,5

_{Punto de ebullición}

_{2875 K (2602 ºC)}_{2875 K (2602 ºC)}

Apariencia

Gris plateado brillanteGris plateado brillante 125px

125px

Entalpía de vaporización

295,8295,8 kJ/mol kJ/mol

Propiedades atómicas

Entalpía de fusión

7,029 kJ/mol7,029 kJ/mol

Masa atómica

118,710118,710 u u

Presión de vapor

5,78 × 105,78 × 10-21-21_Pa_Pa_{a 505 K}_{a 505 K}

Radio medio

†† ₁₄₅₁₄₅_pm_pm

_{Velocidad del sonido}

₂₅₀₀₂₅₀₀_m/s_m/s_{a 293,15 K}_{a 293,15 K}

Radio atómico calculado

145 pm145 pm

Resistencia a la tracción

5 kg/mm25 kg/mm2

Radio covalente

180 pm180 pm IInformnform acióación n diversa diversa

Radio de Van der Waals

217 pm217 pm

Electronegatividad

1,961,96(Pauling)(Pauling)

Configurac

Configuración

ión electrónica

electrónica

[Kr][Kr]4d4d1100₅₅_s_s22_5p_5p22

_{Calor específico}

₂₂₈₂₂₈_J/(kg*K)_J/(kg*K)

Estados de oxidación

Estados de oxidación (Óxido)

(Óxido)

4

,2,2(anfótero)(anfótero)

Conductividad eléctrica

9,17 109,17 1066_m_m-1-1_·_·_Ω_Ω--11

Estructura cristalina

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En siguiente tabla aparecen la composición nominal y las propiedades mecánicas típicas de algunas aleaciones al estaño.

1_{En 4 plg.}

2_{Cedencia compresiva (0.125% de deformación).}

Aleación Composición nominal (%) Condición Resistencia tensil(/₎ Resistencia a la cedencia(/₎ Elongación (% en 2 plg) BHN Sn Sb Cu Pb Ag

Estaño (puro) 99.8 … … … … Fundido 3100 … 551 _5.3

Estaño duro 99.6 … 0.4 … … 80% de reducción 4000 … … … Soldadura de estaño al antimonio 95 5 … … … Fundido 5900 … 38 … Soldadura estaño-plata 95 … … … 5 Lamina 4600 3600 49 1 _…

Soldadura suave 70 … … 30 … Fundido 6800 … … 12

63 … … 37 … Fundido 7500 … 321 ₁₄ Babbit al estaño 91 4.5 4.5 … … Fundido moldeado en frio 9300 44002 ₂ ₁₇ 89 7.5 3.5 … … Fundido moldeado en frio 11200 61002 _… ₂₄ 84 8 8 … … Fundido en dado 10000 … 1 30

Metal blanco 65 15 2 18 … Fundido en

dado 7800 … 1.5 23 Peltre 92 8 … … … Fundido moldeado en frio 7200 … … 20 91 7 2 … … Lamina recocida 8600 … 40 9.5

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Usos y aplicaciones

Más de la mitad del estaño primario utilizado en estados unidos se aplica para recubrir otros metales, principalmente al acero en la manufactura de botes. La tubería de cobre recubierta de estaño es útil para manejar aguas dulces que contienen grandes porcentajes de dióxido de carbono y oxígeno. El uso del estaño como un elemento de aleación en cobre, plomo y aluminio se muestra a continuación:

Aleación Composición Aplicaciones

-Bronce (aleación de cobre y estaño)

-Cobre: 80% -Estaño:2% - 20%

Campanas, engranajes, esculturas…

- Metal de soldar (aleación de estaño y plomo)

-Estaño:60% -Plomo:30%

-Para soldaduras blandas.

-Metal de imprenta (aleación de estaño, plomo

y antimonio) -Estaño:40% -Plomo: 50% -Antimonio:10% -Para cojinetes. -Aleaciones antifricción (aleación de cobre antimonio y plomo añadido

al estaño) -Estaño:15% -Cobre:80% -Antimonio:5% -Para cojinetes y rodamientos.

-Aleaciones de bajo punto de fusión ( bismuto cadmio

y plomo al estaño -Bismuto:25%

_–

30% -Cadmio:30% -Plomo – estaño: 60% -Fabricación de fusibles eléctricos, y en la industria aeroespacial, espadas… Soldaduras estaño-antimonio o estaño-plata -Estaño:95% -Plata o Antimonio:5%

- Se prefieren para equipo eléctrico y electrónico

porque tienen mayor conductividad eléctrica que aquellas con alto contenido

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Otras principales aplicaciones del estaño son:

1) Se usa como revestimiento protector del cobre, del hierro y de diversos metales usados en la fabricación de latas de conserva.

2) Se usa también para disminuir la fragilidad del vidrio.

3) Los compuestos de estaño se usan para fungicidas, tintes, dentífricos (SnF2) y pigmentos.

4) Se usa en etiquetas.

5) Se usa en el recubrimiento del acero: hojalata. El estaño es atacado por los ácidos y por las bases, por lo que hay que evitar el traslado de estos productos en recipientes estañados de hojalata.

6) Se usa como material de aporte en soldadura blanda con cautín, bien puro o aleado. La directiva RoHS prohíbe el uso de plomo en la soldadura de determinados aparatos eléctricos y electrónicos.

7) El estaño también se utiliza en la industria de la cerámica para la fabricación de los esmaltes cerámicos.

8) Es usado también en el sobretaponado de botellas de vino, en forma de cápsula. Su uso se extendió tras la prohibición del uso del plomo en la industria alimenticia. España es uno de los mayores fabricantes de cápsulas de estaño.

9) Se usa en aleación con plomo para fabricar la lámina de los tubos de los órganos musicales.

10) El peltre es una aleación de estaño, plomo y antimonio utilizada para utensilios decorativos. El estaño también es utilizado en aleaciones de prótesis dentales, aleaciones de bronce y aleaciones de titanio y cir conio.

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Conclusiones

El estaño es un metal con una diversidad de usos bastante amplia, desde lo que es su uso para la elaboración de latas para alimentos hasta la fabricación de soldaduras para componentes eléctricos y electrónicos.

Este metal desempeña un papel muy importante en el caso de las soldaduras blandas, ya que se prefiere este material a otros debido a sus buenas propiedades eléctricas, aleado junto con la plata o el antimonio se produce las mejores soldaduras para componentes electrónicos, ya que esta combinación es mejor que con plomo debido a la contaminación que genera este último. A pesar de todas las buenas aplicaciones del estaño descritas anteriormente en el trabajo también hay varios inconvenientes. Se sabe que causa mucho daño en los ecosistemas acuáticos, ya que es muy tóxico para los hongos, las algas y el fitoplancton.

Se sabe que los estaños orgánicos (tóxicos) alteran el crecimiento, la reproducción, los sistemas enzimáticos y los esquemas de alimentación de los organismos acuáticos. La exposición tiene lug ar principalmente en la capa superior del agua, ya que es ahí donde los compuestos orgánicos del estaño se acumulan.