Kositrov(II) oksid

Kositrov(II) oksid, kositrov monoksid ali stano oksid je kositrova anorganska spojina s formulo SnO. Spojina ima dve obliki: stabilno modro-črno in metastabilno rdečo obliko.

Priprava

Modro-črni SnO se lahko pripravi s segrevanjem kositrovega(II) oksid hidrata SnO.xH₂O (x<1), ki nastane v reakciji kositrovih(II) soli z alkalijami, na primer NaOH:

$𝖲𝗇\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\stackrel{100^{o}C,N_2}{\to }𝖲𝗇𝖮\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Metastabilni rdeči SnO se lahko pripravi z blagim segrevanjem precipitata, ki nastane z delovanjem raztopine amonijaka na kositrove(II) soli.

SnO nastane tudi z redukcijo kositrovega dioksida s kositrom:

$𝖲𝗇{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖲𝗇\stackrel{1000^{o}C}{\to }\mathrm{𝟤}𝖲𝗇𝖮$

in v reakciji kositrovega(II) klorida z natrijevim karbonatom

$𝖲𝗇𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\stackrel{900^{o}C,N_2}{\to }𝖲𝗇𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖢𝗅\mathsf{+}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$

Čisti SnO se v laboratoriju lahko pripravi z nadzorovanim segrevanjem kositrovega(II) oksalata brez prisotnosti zraka v atmosferi CO₂. Metoda je uporabna tudi za pripravo železovega(II) oksida in manganovega(II) oksida:

$𝖲𝗇{𝖢}_{\mathrm{𝟤}}{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\stackrel{100^{o}C,N_2}{\to }𝖲𝗇𝖮\mathsf{+}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖢𝖮$

Kemijske lastnosti

Gorenje kositrovega(II) oksida

Kositrov(II) oksid na zraku gori s temno zelenim plamenom in preide v kositrov dioksid (SnO₂):

$\mathrm{𝟤}𝖲𝗇𝖮\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\stackrel{>220^{o}C}{\to }\mathrm{𝟤}𝖲𝗇{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$

Pri segrevanju v inertni atmosferi najprej disproporcionira v kovinski Sn in Sn₃O₄, ki pri nadaljnjem segrevanju razpade v SnO₂ in Sn:

$\mathrm{𝟦}𝖲𝗇𝖮\mathsf{⟶}𝖲{𝗇}_{\mathrm{𝟥}}{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}𝖲𝗇$

$𝖲{𝗇}_{\mathrm{𝟥}}{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{⟶}\mathrm{𝟤}𝖲𝗇{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}𝖲𝗇$

SnO je amfoteren. Z raztapljanjem v močnih kislinah nastanejo kositrove(II) soli

$𝖲𝗇𝖮\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{⟶}𝖲𝗇𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

$𝖲𝗇𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖧𝖢𝗅\mathsf{⟶}𝖧\mathsf{[}𝖲𝗇𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{]}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

V zelo kislih raztopinah nastanejo tudi ionski kompleksi Sn(OH₂Predloga:Chem in Sn(OH)(OH₂Predloga:Chem, v manj kislih raztopinah pa Sn3(OHPredloga:Chem.

Z raztapljanjem v močnih bazah nastanejo staniti

$𝖲𝗇𝖮\mathsf{+}𝖭𝖺𝖮𝖧\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\stackrel{20^{o}C}{\rightleftarrows }𝖭𝖺\mathsf{[}𝖲𝗇\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{]}$

$𝖲𝗇𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖮𝖧\stackrel{400^{o}C}{\to }𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}𝖲𝗇{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

ki vsebujejo ion Predloga:Chem. Obstojni so tudi nekateri brezvodni staniti, na primer K₂Sn₂O₃ in K₂SnO₂.

Z vodikom se reducira v elementarni kositer:

$\mathrm{𝟤}𝖲𝗇𝖮\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\stackrel{>{?}^{o}C}{\to }\mathrm{𝟤}𝖲𝗇\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Redukcijske lastnosti SnO so pomembne na primer za proizvodnjo tako imenovanega »bakreno rubinastega stekla«.

Struktura

V strokovni literaturi so opisane tri modifikacije kositrovega oksida SnO.

• Najbolj znan modro črni tetragonalni SnO, ki kristalizira enako kot α-PbO (prostorska skupina P 4/nmm). Grobi kristali so modro črni in pri drobljenju porjavijo. Naravni α-SnO je redek mineral romarhit.
• Pri normalnem tlaku je do temperature 270 °C obstojen metastabilni rdeči ortorombski SnO (prostorska skupina P bcn), ki pod pritiskom ali v stiku z SnO preide v obliko α-PbO.
• Druga rdeča modifikacija ima neznano kristalno strukturo.

Nekatere oblike SnO so tudi nestehiometrične.

Uporaba

Večina kositrovega(II) oksida se predela, večino v kositrove trivalentne spojine in soli. Nekaj se ga porabi za barvanje stekla v rubinasto barvo, nekaj pa kot katalizator v esterifikacijah.

Keramika, ki vsebuje cerov(III) oksid in dodatek kositrovega(II) oksida, se uporablja za osvetlljevanje z UV svetlobo, ker absorbira svetlobo z valovno dolžino 320 nm in emitira svetlobo z valovno dolžino 412 nm.