قلع

یکی از عنصرهای جدول تناوبی عنصرها

قلع (به انگلیسی: Tin) عنصری است شیمیایی با علامت اختصاری Sn و با شماره ۵۰ در جدول اتمی. این فلز نقره‌ای رنگ خاصیت چکش خواری خوبی دارد و به سادگی اکسید نمی‌شود و در برابر خوردگی مقاوم است. قلع در بسیاری از آلیاژها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

قلع، 50Sn
Sn-Alpha-Beta.jpg
قلع
ظاهرsilvery (left, beta) or gray (right, alpha)
جرم اتمی استاندارد (Ar، استاندارد)۱۱۸٫۷۱۰(۷)[۱]
قلع در جدول تناوبی
Element 1: هیدروژن (H), Other non-metal
Element 2: هلیوم (He), Noble gas
Element 3: لیتیم (Li), Alkali metal
Element 4: برلیم (Be), Alkaline earth metal
Element 5: بور (B), Metalloid
Element 6: کربن (C), Other non-metal
Element 7: نیتروژن (N), Halogen
Element 8: اکسیژن (O), Halogen
Element 9: فلوئور (F), Halogen
Element 10: نئون (Ne), Noble gas
Element 11: سدیم (Na), Alkali metal
Element 12: منیزیم (Mg), Alkaline earth metal
Element 13: آلومینیم (Al), Other metal
Element 14: سیلسیم (Si), Metalloid
Element 15: فسفر (P), Other non-metal
Element 16: گوگرد (S), Other non-metal
Element 17: کلر (Cl), Halogen
Element 18: آرگون (Ar), Noble gas
Element 19: پتاسیم (K), Alkali metal
Element 20: کلسیم (Ca), Alkaline earth metal
Element 21: اسکاندیم (Sc), Transition metal
Element 22: تیتانیم (Ti), Transition metal
Element 23: وانادیم (V), Transition metal
Element 24: کروم (Cr), Transition metal
Element 25: منگنز (Mn), Transition metal
Element 26: آهن (Fe), Transition metal
Element 27: کبالت (Co), Transition metal
Element 28: نیکل (Ni), Transition metal
Element 29: مس (Cu), Transition metal
Element 30: روی (Zn), Other metal
Element 31: گالیم (Ga), Other metal
Element 32: ژرمانیم (Ge), Metalloid
Element 33: آرسنیک (As), Metalloid
Element 34: سلنیم (Se), Other non-metal
Element 35: برم (Br), Halogen
Element 36: کریپتون (Kr), Noble gas
Element 37: روبیدیم (Rb), Alkali metal
Element 38: استرانسیم (Sr), Alkaline earth metal
Element 39: ایتریم (Y), Transition metal
Element 40: زیرکونیم (Zr), Transition metal
Element 41: نیوبیم (Nb), Transition metal
Element 42: مولیبدن (Mo), Transition metal
Element 43: تکنسیم (Tc), Transition metal
Element 44: روتنیم (Ru), Transition metal
Element 45: رودیم (Rh), Transition metal
Element 46: پالادیم (Pd), Transition metal
Element 47: نقره (Ag), Transition metal
Element 48: کادمیم (Cd), Other metal
Element 49: ایندیم (In), Other metal
Element 50: قلع (Sn), Other metal
Element 51: آنتیموان (Sb), Metalloid
Element 52: تلوریم (Te), Metalloid
Element 53: ید (I), Halogen
Element 54: زنون (Xe), Noble gas
Element 55: سزیم (Cs), Alkali metal
Element 56: باریم (Ba), Alkaline earth metal
Element 57: لانتان (La), Lanthanoid
Element 58: سریم (Ce), Lanthanoid
Element 59: پرازئودیمیم (Pr), Lanthanoid
Element 60: نئودیمیم (Nd), Lanthanoid
Element 61: پرومتیم (Pm), Lanthanoid
Element 62: ساماریم (Sm), Lanthanoid
Element 63: اروپیم (Eu), Lanthanoid
Element 64: گادولینیم (Gd), Lanthanoid
Element 65: تربیم (Tb), Lanthanoid
Element 66: دیسپروزیم (Dy), Lanthanoid
Element 67: هولمیم (Ho), Lanthanoid
Element 68: اربیم (Er), Lanthanoid
Element 69: تولیم (Tm), Lanthanoid
Element 70: ایتربیم (Yb), Lanthanoid
Element 71: لوتتیم (Lu), Lanthanoid
Element 72: هافنیم (Hf), Transition metal
Element 73: تانتال (Ta), Transition metal
Element 74: تنگستن (W), Transition metal
Element 75: رنیم (Re), Transition metal
Element 76: اوسمیم (Os), Transition metal
Element 77: ایریدیم (Ir), Transition metal
Element 78: پلاتین (Pt), Transition metal
Element 79: طلا (Au), Transition metal
Element 80: جیوه (Hg), Other metal
Element 81: تالیم (Tl), Other metal
Element 82: سرب (Pb), Other metal
Element 83: بیسموت (Bi), Other metal
Element 84: پولونیم (Po), Other metal
Element 85: آستاتین (At), Metalloid
Element 86: رادون (Rn), Noble gas
Element 87: فرانسیم (Fr), Alkali metal
Element 88: رادیم (Ra), Alkaline earth metal
Element 89: آکتینیم (Ac), Actinoid
Element 90: توریم (Th), Actinoid
Element 91: پروتاکتینیم (Pa), Actinoid
Element 92: اورانیم (U), Actinoid
Element 93: نپتونیم (Np), Actinoid
Element 94: پلوتونیم (Pu), Actinoid
Element 95: امریسیم (Am), Actinoid
Element 96: کوریم (Cm), Actinoid
Element 97: برکلیم (Bk), Actinoid
Element 98: کالیفرنیم (Cf), Actinoid
Element 99: اینشتینیم (Es), Actinoid
Element 100: فرمیم (Fm), Actinoid
Element 101: مندلیفیم (Md), Actinoid
Element 102: نوبلیم (No), Actinoid
Element 103: لارنسیم (Lr), Actinoid
Element 104: رادرفوردیم (Rf), Transition metal
Element 105: دوبنیم (Db), Transition metal
Element 106: سیبورگیم (Sg), Transition metal
Element 107: بوهریم (Bh), Transition metal
Element 108: هاسیم (Hs), Transition metal
Element 109: مایتنریم (Mt)
Element 110: دارمشتادیم (Ds)
Element 111: رونتگنیم (Rg)
Element 112: کوپرنیسیم (Cn), Other metal
Element 113: نیهونیم (Nh)
Element 114: فلروویم (Fl)
Element 115: مسکوویم (Mc)
Element 116: لیورموریم (Lv)
Element 117: تنسین (Ts)
Element 118: اوگانسون (Og)
Ge

Sn

Pb
ایندیمقلعآنتیموان
عدد اتمی (Z)50
گروهگروه ۱۴ (گروه کربن)
دورهدوره 5
بلوکبلوک-p
دسته Post-transition metal
آرایش الکترونی[Kr] 4d10 5s2 5p2
2, 8, 18, 18, 4
ویژگی‌های فیزیکی
فاز در STPجامد
نقطه ذوب505.08 K ​(231.93 °C, ​449.47 °F)
نقطه جوش2875 K ​(2602 °C, ​4716 °F)
چگالی (near r.t.)(white) 7.365 g/cm3
(gray) 5.769 g/cm3
در حالت مایع (at m.p.)6.99 g/cm3
حرارت همجوشی(white) 7.03 kJ/mol
آنتالپی تبخیر (white) 296.1 kJ/mol
ظرفیت حرارتی مولی(white) 27.112 J/(mol·K)
فشار بخار
فشار (Pa) ۱ ۱۰ ۱۰۰ ۱ K ۱۰ K ۱۰۰ K
در دمای (K) 1497 1657 1855 2107 2438 2893
ویژگی‌های اتمی
عدد اکسایش−4, −3, −2, −1, 0,[۲] +1,[۳] +2, +3,[۴] +4 (an amphoteric اکسید)
الکترونگاتیویمقیاس پائولینگ: 1.96
انرژی یونش
  • 1st: 708.6 kJ/mol
  • 2nd: 1411.8 kJ/mol
  • 3rd: 2943.0 kJ/mol
شعاع اتمیempirical: 140 pm
شعاع کووالانسی pm 139±4
شعاع واندروالسی217 pm
Color lines in a spectral range
خط طیف نوری قلع
دیگر ویژگی ها
ساختار بلوریTetragonal (white), ساختار الماس (gray)
انبساط حرارتی22.0 µm/(m·K) (at 25 °C)
رسانندگی گرمایی66.8 W/(m·K)
رسانش الکتریکی115 n Ω·m (at 0 °C)
رسانش مغناطیسی(gray)دیامغناطیس[۵], (white) پارامغناطیس
مدول یانگ50 GPa
مدول برشی18 GPa
مدول حجمی58 GPa
نسبت پواسون0.36
سختی موس1.5
سختی برینل51 MPa
شماره ثبت سی‌ای‌اس7440-31-5
ایزوتوپ‌های قلع
ایزوتوپ فراوانی نیمه‌عمر (t۱/۲) حالت فروپاشی محصول
112Sn 0.97% 112Sn ایزوتوپ پایدار است که 62 نوترون دارد
114Sn 0.66% 114Sn ایزوتوپ پایدار است که 64 نوترون دارد
115Sn 0.34% 115Sn ایزوتوپ پایدار است که 65 نوترون دارد
116Sn 14.54% 116Sn ایزوتوپ پایدار است که 66 نوترون دارد
117Sn 7.68% 117Sn ایزوتوپ پایدار است که 67 نوترون دارد
118Sn 24.22% 118Sn ایزوتوپ پایدار است که 68 نوترون دارد
119Sn 8.59% 119Sn ایزوتوپ پایدار است که 69 نوترون دارد
120Sn 32.58% 120Sn ایزوتوپ پایدار است که 70 نوترون دارد
122Sn 4.63% 122Sn ایزوتوپ پایدار است که 72 نوترون دارد
124Sn 5.79% 124Sn ایزوتوپ پایدار است که 74 نوترون دارد
126Sn ایزوتوپ پرتوزای ناچیز 2.3×105 y β 0.380 126Sb
| منابع
مکان قلع در جدول تناوبی

پیشینهویرایش

مقاومت نسبتا خوب این فلز نسبت به زنگ‌زدگی و فرسایش باعث شده تا از آن به عنوان روکشی برای فلزات دیگر برای جلوگیری از زنگ‌زدگی استفاده شود، از جمله قلع‌اندود کردن ظروف مسی و به خاطر جلوگیری از زنگ زدن مس و ورود اکسید سمی مس در غذا از قدیم‌الایام رواج داشته‌است. برنز (مفرغ) نخستین آلیاژ قلع است که حدود ۵ هزار سال پیش از ترکیب مس و قلع ساخته شد و آغازگر دورانی به نام عصر برنز در تاریخ بشر شد. مسوار یکی از آلیاژهای قلع است که از عصر برنز تا قرن بیستم برای ساخت ظروف و صفحات تخت و مسطح از آن استفاده می‌شد. قلع بیش از ۸۵ درصد حجم مسوار را تشکیل داده و بقیه از مس، سرب یا سرمه تشکیل می‌شود. یکی از آلیاژهای دیگر قلع که به عنوان لحیم استفاده می‌شود از ترکیب بیش از ۶۰ درصد قلع و بقیه سرب تشکیل می‌شود. همچنین بخش عمده‌ای از مصرف قلع نیز برای روکش کردن فولاد به منظور جلوگیری از زنگ زدن است. سمیت پائین قلع باعث می‌شود تا ظروف فلزی با روکش قلع برای نگهداری مواد غذایی استفاده فراوانی داشته باشند.

در فارسی میانه این عنصر «اَرزیز» نامیده می‌شده ‌است.[۶]

ویژگی هاویرایش

قلع فلزی است چکش خوار، قابل انعطاف، شدیداً بلورین و سفید نقره‌ای که ساختار بلوری آن هنگام خم شدن قطعه‌ای از قلع صدای خاصی ایجاد می‌کند (علت آن شکست بلورها است). این فلز دربرابر فرسایش ناشی از آب تقطیر شده دریا و آب لوله‌کشی مقاومت می‌کند اما به وسیلهٔ اسیدهای قوی و مواد قلیایی و نمکهای اسیدی مورد حمله قرار می‌گیرد. هنگامیکه اکسیژن به صورت محلول است قلع به عنوان کاتالیزور عمل کرده و واکنشهای شیمیایی را تسریع می‌کند. درصورتی‌که آن را درحضور آزمایش‌های مربوط به هوا حرارت دهند Sn۲ حاصل می‌شود. Sn۲ اسید ضعیفی بوده و با اکسیدهای بازی تولید نمکهای قلع می‌کند. قلع را می‌توان به مقدار زیادی جلا داد و به عنوان پوشش سایر مواد جهت ممانعت از فرسودگی یا واکنشهای شیمیایی دیگر موارد استفاده قرار می‌گیرد. این فلز مستقیماً با کلر و اکسیژن ترکیب می‌شود و و جایگزین هیدروژن اسیدهای رقیق می‌گردد. قلع در دماهای معمولی انعطاف‌پذیر است اما در صورتی‌که گرم شود شکننده می‌شود.

اثرات قلع برسلامتویرایش

قلع به‌طور عمده در مواد مختلف آلی بکار می‌رود. پیوندهای آلی قلع خطرناک‌ترین شکل قلع برای انسان می‌باشد. علیر غم خطرات، این مواد در صنایع زیادی کاربرد دارند که شامل صنعت رنگ و صنعت پلاستیک می‌شود و در کشاورزی برای تولید آفت کشها مورد استفاده قرار میگرد. علیرغم اینکه به سمی بودن قلع آگاهیم، میزان استفاده ازمواد آلی قلع در صنایع در حال افزایش است. اثرات مواد قلع آلی می‌تواند متنوع باشد. این به نوع ماده مورد استفاده و ارگانیسم مورد استفاده بستگی دارد. تری سلیتین خطرناک‌ترین ماده آلی قلع برای انسان است. این ماده پیوندهای هیدروژنی کوتاهی دارد. وقتی پیوندهای هیدروژنی در یک ماده قلع بلنتر می‌شود خطر این ماده بر سلامت انسان کمتر می‌شود. انسان می‌تواند پیوندهای قلع را از طریق غذا، تنفس و پوست جذب نماید. مواجهه با پیوندهای قلع، می‌تواند اثرات حاد و همچنین مزمن داشته باشد.

اثرات حاد عبارتند از:

  • سوزش چشم و پوست سردرد
  • دردهای شکمی و معده
  • کسالت و سرگیجه
  • تعریق شدید
  • تنگی نفس
  • مشکلات ادراری

اثرات مزمن عبارتند از:

  • افسردگی
  • آسیب کبدی
  • تضعیف سیستم ایمنی
  • آسیب کروموزومی
  • کاهش سلول‌های قرمز خون آسیب مغزی، خشونت، اختلال در خواب، فراموشی و سردرد


جستارهای وابستهویرایش

منابعویرایش

  1. Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". شیمی محض و کاربردی(نشریه). 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
  2. "New Type of Zero-Valent Tin Compound". ChemistryViews. 27 August 2016.
  3. "HSn". NIST Chemistry WebBook. National Institute of Standards and Technology. Retrieved 23 January 2013.
  4. "SnH3". NIST Chemistry WebBook. National Institure of Standards and Technology. Retrieved 23 January 2013.
  5. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  6. فرهنگ دهخدا «اَرزیز»، نیز به پهلوی ساسانی (فارسی میانه) همین واژه «arzīz»: نک. A Concise Pahlavi Dictionary, D.N. Mackenzie (یا به ترجمهٔ فارسی اش: فرهنگ کوچک زبان پهلوی، د.ن. مکنزی، ترجمهٔ مهشید میرفخرایی).