Elemento químico · metal post-transición
Estaño
Se utiliza en soldaduras, recubrimientos metálicos y aleaciones como el bronce.
Propiedades rápidas
- Nº atómico
- 50
- Peso atómico
- 118.71
- Grupo
- 14
- Periodo
- 5
- Estado
- sólido
- Bloque
- P
- Valencia
- +4
- Tipo
- metal post-transición
Qué es el estaño
El estaño (Sn) es el elemento número 50, un metal blando, plateado y muy resistente a la corrosión, conocido desde la antigüedad. Aleado con cobre forma el bronce —el material que dio nombre a toda una edad— y por sí solo recubre el acero de las latas de conserva (la hojalata) y forma las soldaduras blandas. Tiene una rareza: a bajas temperaturas se desmorona en un polvo gris, la «peste del estaño».
Para qué sirve el estaño
Soldaduras
El estaño se utiliza ampliamente en soldaduras, especialmente en la industria electrónica, para unir componentes en circuitos impresos. Su bajo punto de fusión permite una soldadura eficiente sin dañar los componentes sensibles.
Recubrimientos
Se emplea en el recubrimiento de otros metales, como el hierro, para prevenir la corrosión. Este proceso, conocido como estañado, es común en la fabricación de latas de alimentos.
Aleaciones
El estaño es un componente esencial del bronce, una aleación con cobre, utilizada históricamente para herramientas y armas. Hoy en día, se sigue usando en esculturas y campanas.
Vidrio flotado
En la producción de vidrio flotado, el estaño líquido se utiliza como base sobre la que se forma una capa de vidrio perfectamente plana, esencial para ventanas y espejos.
Química orgánica
Compuestos de estaño se utilizan como catalizadores en la producción de plásticos y en la síntesis de compuestos orgánicos complejos.
Datos del estaño
- Número atómico (Z)
- 50
- Masa atómica
- 118,71 u
- Punto de fusión
- 231,93 °C
- Punto de ebullición
- 2602 °C
- Densidad
- 7,287 g/cm³ (β-Sn blanco)
- Electronegatividad (Pauling)
- 1,96
- Radio atómico
- 145 pm
- Energía de 1ª ionización
- 708,6 kJ/mol
- Afinidad electrónica
- 107,3 kJ/mol
- Dureza (Mohs)
- 1,5
- Estructura cristalina
- tetragonal (β blanco, > 13 °C); cúbica (α gris, < 13 °C)
- Color / aspecto
- blanco-plateado brillante (β); gris polvoriento (α)
- Origen del nombre
- del latín «stannum», de donde proviene el símbolo Sn
- Descubrimiento
- ~3.000 a.C. · conocido desde la prehistoria; uno de los siete metales de la antigüedad
Propiedades del estaño
Propiedades físicas
El estaño es un metal de color plateado, con una densidad de aproximadamente 7.3 g/cm³. Tiene un punto de fusión de 231.9 °C y un punto de ebullición de 2602 °C. Es un buen conductor de electricidad y calor, y es notablemente maleable y dúctil.
Propiedades químicas
El estaño es relativamente resistente a la corrosión, pero puede reaccionar con ácidos fuertes y bases. Sus estados de oxidación más comunes son +2 y +4. No es muy reactivo a temperatura ambiente, pero puede formar compuestos con oxígeno, cloro y azufre.
Configuración electrónica
La configuración electrónica abreviada del estaño es:
[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p²
En notación desarrollada completa:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p²
El estaño distribuye sus 50 electrones siguiendo las reglas de Aufbau, Hund y el principio de exclusión de Pauli. Los electrones del último nivel energético (los electrones de valencia) son los responsables de las propiedades químicas del elemento.
Estados de oxidación y valencias del estaño
| Estado | Ejemplo(s) | Frecuencia |
|---|---|---|
| +2 | SnO, SnCl₂, SnSO₄ (Sn²⁺ estannoso) | secundario (reductor) |
| +4 | SnO₂ (casiterita), SnCl₄, Sn(OH)₄ (Sn⁴⁺ estánnico) | principal |
Si lo que necesitas es formular, en la página de las valencias del estaño está cada estado de oxidación con su ejemplo resuelto , la nomenclatura de cada uno y de dónde sale a partir de la configuración electrónica.
Historia del estaño
El estaño ha sido conocido desde la antigüedad, con su uso documentado en la Edad de Bronce, alrededor del 3000 a.C. Se cree que los fenicios fueron los primeros en explotarlo en minas en lo que hoy es el Reino Unido. El nombre 'estaño' proviene del latín 'stannum'. Aunque no se atribuye a un descubridor único, su uso y extracción han sido fundamentales en el desarrollo de la metalurgia antigua.
Compuestos habituales
| Fórmula | Nombre | Descripción |
|---|---|---|
| SnO2 | Óxido de estaño(IV) | Utilizado como abrasivo fino y en la fabricación de vidrio opaco. |
| SnCl2 | Cloruro de estaño(II) | Empleado como agente reductor en la síntesis de compuestos orgánicos. |
| SnF2 | Fluoruro de estaño(II) | Componente en algunas pastas dentales para prevenir caries. |
| SnS | Sulfuro de estaño(II) | Utilizado en células solares y como pigmento en vidrios y cerámicas. |
Dónde se encuentra el estaño
El estaño se encuentra principalmente en el mineral casiterita (SnO2), que es su principal fuente de extracción. Las mayores reservas se encuentran en China, Indonesia y Perú. Aunque no es abundante en la corteza terrestre, su reciclaje es común debido a su uso en soldaduras y aleaciones.
Isótopos del estaño
| Isótopo | Masa | Abundancia | Vida media |
|---|---|---|---|
| Sn-112 | 111,90483 u | 0,97 % | estable |
| Sn-114 | 113,90278 u | 0,66 % | estable |
| Sn-115 | 114,90335 u | 0,34 % | estable |
| Sn-116 | 115,90174 u | 14,54 % | estable |
| Sn-117 | 116,90295 u | 7,68 % | estable |
| Sn-118 | 117,90161 u | 24,22 % | estable |
| Sn-119 | 118,90331 u | 8,59 % | estable |
| Sn-120 | 119,90220 u | 32,58 % | estable |
| Sn-122 | 121,90344 u | 4,63 % | estable |
| Sn-124 | 123,90527 u | 5,79 % | estable |
Curiosidades sobre el estaño
-
El fenómeno conocido como 'peste del estaño' es un cambio estructural del metal a bajas temperaturas, donde se vuelve frágil y se desintegra en polvo.
-
El estaño es uno de los pocos metales que tiene una estructura cristalina diferente a bajas temperaturas, lo que lo hace inusual entre los elementos metálicos.
-
Durante la Segunda Guerra Mundial, la escasez de estaño llevó a la investigación de alternativas para soldaduras y recubrimientos, impulsando avances en la metalurgia.
El estaño en la tabla periódica
- Tipo: metal post-transición.
- Grupo: grupo 14 (metales post-transición).
- Periodo: 5.
- Bloque: P (el último electrón se aloja en un orbital de tipo p).
- Valencia principal: +4.
Compara con el resto de metales post-transición o con los elementos del periodo 5.