Белое олово

При комнатной температуре олово может существовать в двух модификациях серое олово и белое олово. Термодинамические характеристики модификаций для белого олова АЯ°обр=0 5 =51,54 Дж/(К-моль) для серого олова ЛЯ обр= =—2090 Дж/моль, 5°=44,14 Дж/(К-моль). Какое олово термодинамические устойчиво при стандартной температуре и при —20 °С Какова скорость перехода одной модификации в другую [c.121]

Кроме обычной металлической формы олова — белого олова (Р-5п) известна другая его модификация, имеющая алмазоподобную структуру и являющаяся полупроводником — серое олово (а-5п). Оно устойчиво ниже 13,2°С. В отличие от белого, серое олово твердое и хрупкое. При низкой температуре переход р-5п- а-5п обычно не происходит и белое олово находится в метастабильном состоянии. Но иногда превращение осуществляется, и тогда компактный металл превращается в серый порошок (плотности белого н серого олова сильно различаются,, для а-5п р = 5,75 г/см ). Переходу способствует наличие затравки — кристаллика серого олова. В старину, когда посуду делали из олова, данное превращение называли оловянной чумой . Третья форма олова — устойчива выше 161 °С. Переход 7-5п-> р-5п легко заметить, наблюдая за остыванием расплавленного олова образовавшаяся после затвердевания гладкая поверхность металла при дальнейшем охлаждении в определенный момент сразу становится матовой. [c.381]

На симметрию кристаллической решетки -элементов их (п - 1) -электроны практически не влияют. Но если атом металла содержит неспаренные -электроны, то эти электроны могут взаимодействовать с -электронами соседних атомов металла и образовывать дополнительные ковалентные связи. Аналогичное взаимодействие возможно и для р-элементов. В этих металлах существуют металлическая и ковалентная связи одновременно. Ковалентная локализованная связь обладает свойством направленности, а металлическая — ненаправленная связь. Поэтому первый вид связи обуславливает более упорядоченное состояние, а второй — менее упорядоченное, т. е. с большей энтропией. При более высоких температурах на структуре кристаллической решетки и свойствах простого вещества сказывается, в основном, наличие металлической связи. Понижение температуры приводит к уменьшению отрицательного энтропийного (—Т Д5) вклада в изменение энергии Гиббса и начинает преобладать более упорядоченная локализованная ковалентная связь. Типичным примером является олово. Так, стабильной модификацией олова при i > 13,2 °С является мягкий металл ( белое олово), в то время как при более низких температурах устойчивее серое олово, представляющее собой твердый и хрупкий порошок с кристаллической решеткой типа алмаза — кристалла, с ковалентной связью [c.321]

Кроме обычного белого олова, кристаллизующегося в тетрагональной системе, существует другое видоизменение олова — серое олово, кристаллизующееся в кубической системе и имеющее меньшую плотность, Бе.пое олово устойчиво при температурах выше 14 С, а серое — при температурах ниже 14 °С. Поэтому при охлаждении белое олово превращается в серое. Б связи со значительным изменением плотности металл при этом рассыпается в серый порошок. Это явление получило название оловянной чумы. Быстрее всег о превращение белого олова в [c.421]

П]ри комнатной температуре олово может существовать в двух модификациях серое олово и белое олово. Термодинамические характеристики модификаций даны в табл. 12. [c.53]

Весьма сильно отличаются по свойствам аллотропные модификации олова белое олово, устойчивое при температурах выше +13° С, имеет плотность 7,3 г см-, серое олово, образующееся при охлаждении белого, имеет плотность 5,8 г см . [c.96]

На рнс. IX, 3 представлены значения АО т и ДЯ- для реакции превращения белого олова в серое [c.318]

Алмаз и серое олово обладают трехмерной решеткой со связями ковалентного типа, расположенными в тетраэдрической ориентации. Графит со своими двумерными слоями атомов и белое олово с металлической упаковкой атомов представляют собой менее упорядоченные структуры, чем обе указанные выше алмазоподобные структуры, и поэтому их энтропии соответственно выше. [c.63]

Под теплотой образования обычно понимают тепловой эффект образования 1 моль вещества из простых веществ, устойчивых при 25° С и 1 атм (например, графит, ромбическая сера, белый фосфор, жидкий бром, белое олово, кристаллический иод и т. д.). Под теплотой сгорания обычно подразумевают тепловой эффект сгорания 1 моль вещества [c.12]

В ряду Ое — 8п — РЬ отчетливо усиливаются металлические свойства простых веществ. Германий серебристо-белого цЕ ета, по внешнему виду похож на металл, но имеет алмазоподобную решетку. Олово полиморфно, существующая в обычных условиях р-модифи-кация ( белое олово) устойчива выше 13,2°С это — серебристо-белый металл тетрагональной структуры с октаэдрической координацией атомов. При охлаждении белое олово переходит в а-модификацию ( серое олово) со структурой типа алмаза (пл. 5,85 г см ). Переход Р- в а-модификацию сопровождается увеличением удельного объема (на 25,6%), в связи с чем олово рассыпается в порошок. Свинец — темно-серый металл с типичной для металлов структурой гранецентри-рованного куба. [c.483]

Учитывая, что в химических реакциях элементы друг в друга не превращаются, в качестве нуля отсчета берут совокупность всех химических элементов в виде простых веществ, находящихся в наиболее устойчивых формах при 25°С. Например, углерод берут в виде графита, бром — в виде жидкости. Исключения сделаны для фосфора и олова для фосфора принимают за базисное вещество белый фосфор (соединение Р4), а для олова — белое олово (р-оло-во), так как эти вещества более доступны. Эта выбранная совокупность простых веществ образует базис для проведения термодинамических расчетов, а каждое простое вещество, входящее в базис, является базисным веществом. [c.37]

При определении энтальпии образования простых веществ, имеющих аллотропные модификации, за нуль отсчета принимают, как правило, наиболее термодинамически устойчивую модификацию (графит, белое олово, ромбическая сера). [c.65]

Так как свойства вещества — механические, электрические, оптические, химические — определяются энергетическим состоянием валентных электронов, то в первую очередь нас интересует соответствующий участок энергетического спектра. Параметры последнего — значения ширины валентной, запрещенной зон, зоны проводимости и положение различных локализованных уровней — могут быть определены путем изучения оптических спектров, электропроводности и других свойств твердого вещества (см. гл. IX). Зная эти параметры, можно решать обратную задачу определять по ним неизвестные нам свойства вещества. Не случайно общепринятое деление твердых веществ на изоляторы, проводники, полуметаллы и металлы основывается на значениях ширины запрещенной зоны. Возьмем, например, ряд простых веществ алмаз, кремний, германий, олово, свинец. Каждое из этих вещёств по-своему замечательно и каждое используется как незаменимый материал, но в совершенно различных областях техники, а кремний и германии находят применение в полупроводниковой технике. Природа данных веществ изменяется скачками, как атомные номера соответствующих элементов. Скачками изменяется и ширина запрещенной зоны при переходе от одного аналога к другому. Для алмаза эта величина составляет 5,6 эВ. Это — изолятор, самое твердое из веществ. Для кремния она равна 1,21 эВ. Такой энергетический барьер уже много доступнее для валентных элек- тронов отсюда полупроводниковые свойства данного вещества. Ширина запрещенной зоны германия 0,78 эВ — он полупроводник с высокой подвижностью носителей тока — электронов и дырок. Наконец, серое олово по ширине запрещенной зоны, равной всего 0,08 эВ, занимает последнее место в данном ряду и относится скорее к металлам, чем к полупроводникам, а белое олово — настоящий металл. Так с изменением ширины запрещенной зоны закономерно изменяется природа твердого вещества. [c.105]

Стандартные состояния твердых и жидких веществ — это их устойчивые состояния при обычных условиях, например графит, ромбическая сера, жидкая вода , белое олово, кристаллический иод, жидкий бром и т. д. Газы считаются в стандартном состоянии при условии их подчинения уравнению состояния идеального газа. Таким образом, газ в стандартном состоянии — это идеальный газ. [c.56]

При температуре выше 14 °С устойчиво белое р-олово, ниже этой температуры устойчиво серое а-олово. Скорость перехода белого олова в серое тем больше, чем ниже температура (скорость превращения максимальна при —40 °С). Как это объяснить Каков знак энергии активации превращения [c.149]

Полиморфные модификации обычно обозначают буквами греческого алфавита а, , б и т. д. в порядке повышения температурного интервала существования модификации. Например, серое олово, устойчивое ниже 286,4 К (13,2°С), обозначают как a-Sn, а белое олово, устойчивое выше этой температуры,— -Sn. [c.163]

Другим примером полиморфных превращений может служить переход модификаций олова -Sn->-a-Sn. При стандартных условиях олово существует в виде модификации -Sn, называемой белым оловом. При температуре +14°С (287 К) белое олово переходит в другую низкотемпературную модификацию a-Sii, серое олово, имеющее структуру алмаза и обладающее полупроводниковыми свойствами. [c.222]

Найдем выражение изменения изобарного потенциала при переходе белого олова в серое [c.222]

При стандартных условиях устойчиво белое олово, так как переход его в серое характеризуется увеличением изобарного потенциала [c.222]

Процесс превращения белого олова в серое при наличии зародышей серого олова быстро распространяется по всей массе металла, вследствие чего это явление называют оловянной чумой . При сплавлении серое олово вновь превращается в белое. [c.124]

Зависимость ДЯ° и АС° перехода белого олова в серое от температуры показана на рис. 4.32 (ср. с рис. 4.31). При все.х температурах ниже 14 °С (287 К) величины и ДС° имеют отрицательный знак. [c.223]

Обратимое превращение двух полиморфных модификаций друг в друга называется энантиотропным. Энантиотропное превращение совершается при определенном давлении и температуре. Для энантиотропного превращения ДС° = 0. Если полиморфное превращение необратимо и одна из модификаций вещества во всем интервале температур, начиная от абсолютного нуля, термодинамически неустойчива, то такое превращение называют монотропным. Превращение белого олова в серое — пример энантиотропного превращения, а алмаза в графит — монотропного перехода. [c.223]

Под теплотой образования обычно понимают тепловой эффект образования 1 моля вещества из простых веществ, устойчивых при 25 °С и 1 атм (графит, ромбическая сера, белый фосфор, жидкий бром, белое олово, кристаллический иод и т. д.). Под теплотой сгорания обычно подразумевают тепловой эффект сгорания 1 моля вещества до СОа (г) и НаО (ж) для остальных элементов в каждом случае указываются продукты окисления. [c.13]

Под теплотой (энтальпией) образования понимают тепловой эффект образования 1 моль соединения из простых веществ, обычно находящихся в устойчивом состоянии при 25 °С и 101 кПа. Например, графит, ромбическая сера, жидкий бром, белое олово, кристаллический иод представляют собой устойчивые формы соответствующих простых веществ С, 5, Вга, 5п, Ь. Энтальпия образования выбранных простых веществ по определению равна нулю. Так, энтальпией образования КСЮз будет тепловой эффект реакции [c.177]

Первая попытка сопоставления атомных размеров была сделана на основе атомных объемов. Для этого послужила кривая-атомных объемов Лотара Мейера, изображенная на рис. 3-2. принесшая ему больше славы, чем его периодическая система основанная на физических свойствах элементов. Как было сказано, атомный объем получается путем деления атомного веса элемента на плотность элемента в свободном виде, и, следовательно, он верен только в том случае, если достоверна плотность. Но плотность элемента в свободном виде зависит в большей степени от его физического состояния, кристаллической структуры, аллотропического видоизменения и температуры, при которой определена плотность. Например, плотность белого олова 7,31, а серого — 5,75. Однако, несмотря на все возможные факторы, которые могут влиять на атомный объем, удивительно, что кривая атомных объемов вполне правильно показывает периодичность свойств. [c.108]

Как видно из табл. 26, у углерода самый малый для элементов этой группы радиус атома, высокий ионизационный потенциал, большая температура плавления. Это характерно для типичного неметалла. Типичным неметаллом является также кремний. У германия проявляются некоторые металлические свойства, а олово и свинец — металлы. Они больше сходны по свойствам друг с другом, чем с германием. Сказывается экранирующее действие электронных подуровней, снижающих притяжение валентных электронов к ядру атома. Например, по электропроводности белое олово и свинец — проводники, германий, кремний и серое олово (а-Зп) — полупроводники, а углерод в виде алмаза — диэлектрик. [c.231]

Физические и химические свойства. Хотя олово и свинец и представляют собой металлы, в свободном состоянии типичные для металлов свойства выражены у них довольно слабо. Кристаллическое олово существует в разных полиморфных видоизменениях. Низкотемпературное видоизменение, называемое серым оловом, характеризуется кристаллической решеткой атомного, т. е. неметаллического, 1нпа. Видоизменение, называемое белым оловом, устойчивое п])н телятературе выше 13,2°С, характеризуется кристаллической решеткой металлического типа. Видоизменения олова сильно отличаются друг от друга по плотности — серое олово имеет значительно меньшую плотность (5,75 г/см ). В связи с этим при охлаждении обычное белое олово переходит в серое, наблюдается значительное увеличение объема и разрушение оловянных изделий (наиболее ннтенсивгюе нри сильных морозах ниже — 30°С). Значения физических свойств олова и свинца ириведены в табл, 41. [c.340]

Олово 8п существует в виде двух аллотропных модификаций — неметаллическая форма а-8п (серое олово), устойчивая ниже 13,2 °С и металлическая форма Р-8п (белое олово), устойчивая выше 13,2 °С. Эти модификации отличаются структурой, что в свою очередь связано с электронным строением атома олова. Серое олово имеет алмазоподобную структуру и является изолятором, причем атомы олова находятся в состоянии зр -гибридизации (конфигурация 4с( 58 5р ). Белое олово имеет слоистую структуру и обладает металлической проводимостью, причем атомы олова находятся в состоянии sp -гибpидизaции (конфигурация 4с( 58 5р ). Такое различие в характере гибридизации и в типе структуры соответствует классическим валентностям IV в сером олове и II в белом. Действительно, если растворить серое олово в соляной кислоте и раствор выпарить, то образуется ВпСи-бНоО, если ту же операцию проделать с белым оловом, то в остатке получается 8пСЬ-2Н20, что экспериментально подтверждает приведенное выше объяснение. [c.140]

В ряду Ое—8п—РЬ отчетливо усиливаются металлические свойства простых веществ. Германий—серое металлоподобное вещество. Хотя германий внещне похож на металл, он имеет алмазоподобную структуру. Олово в обычных условиях существует в виде (3-модификации (белое олово). Это серебристо-белый металл, имеющий кристаллическую решетку с искаженно октаэдрической координацией атомов. При охлаждении ниже температуры 13,2 °С белое олово переходит в а-модификацию (серое олово) с алмазоподобной структурой. Этот переход сопровождается увеличением удельного объема (на 25,6%), в связи с чем олово рассыпается в порошок. Свинец — темно-серый металл с типичной для металлов структурой гранецентрированного куба (к.ч. = ]2). [c.188]

Единственный оставшийся нерассмотренным случай — это химическая реакция, протекаюш,ая целиком в твердой фазеЧ Такие реакции называются топохимическими. Примерами их могут служить реакции взрыва твердых взрывчатых веш,еств или реакция превраш ения белого олова в серое (или наоборот). Легко видеть, что в таких системах химическое равновесие вооб-ш е невозмол<но. При данных условиях устойчиво или начальное, или конечное состояние. Поэтому реакция, раз начавшись, идет до конца. [c.92]

В зависимости от внешних условий (температура, давление) некоторые вещества способны существовать в нескольких состояниях с различной кристаллической структурой, называемых полиморфными модификациями. Так, графит и алмаз — полиморфные модификации углерода, серое и белое олово — модификации металлического олова, арагонит и кальцит — полиморфные модификации карбоната кальция СаСОз. [c.163]

Структура решетки низкотемпературного серого олова (a-Sn) такая же, как и у алмаза, но со значительно большим межъядерным расстоянием, а = 0,646 нм (у алмаза а = 0,154нм). Белое олово ( -Sn) имеет кристаллическую решетку, которая получается от предыдущей сжатием вдоль одного направления. [c.163]

При стандартных условиях белое олоно, -5п, устойчивее серого, а-5п, хотя энтальпия образования серого олова ниже, В данном случае об устойчивости вещества можно судить только по его изобарному потенциалу, у белого олова он ниже, чем у серого. [c.222]

Переход белого олова в серое совершается очень медленно. При понижении температуры до =—40°С скорость перехода тем выше, чем ниже температура. При дальнейшем понижении скорость превращения понижается. Некоторые добавки (соли висмута и сурьмы) замедляют процесс, а другие (хлоростан-нат аммония) его ускоряют. Олово, содержащее 0,5% В1, полностью теряет способность к полиморфному превращению. Скорость перехода белого олова в серое увеличивается с повышением степени чистоты олова. Кроме того, скорость превращения зависит от степени измельчения олова чем меньше размер зерен, тем выше скорость полиморфного перехода. На скорость превращения влияют также механические напряжения в структуре кристаллического белого олова чем сильнее деформированы кристаллы, тем выше скорость процесса. [c.223]

С увеличением давления скорость перехода р-5п—>-а-5п снижается, так как плотность серого олова (5,8 г/см ) меньше, чем у белого (7,3 г/см ). Сопоставление плотностей полиморфных модификаций олова и зтлерода показывает необычность свойств олова высокотемпературная модификация — белое олово — более плотная по сравнению с низкотемпературной модификацией у углерода, наоборот, плотность алмаза (3,5 г/см ) выше, чем у графита (2,3 г/см ). [c.223]

Превращение белого олова в серое сопровождается значительным увеличением объема (ДУ=4,43 см /моль), и олово рассыпается в мельчайший порошок. Это явление называют оловянной чумой , так как фазовый переход начинается при контакте олова с частицами серого олова и распространяется на весь металл. Переход белого олова в серое даже при очень лизких температурах может не происходить, если белое олово- [c.223]

Существуют два видоизменения олова обычное белое олово (Р Зп), кристаллизуется в тетрагональной системе, устойчиво при температурах выше 13,2 °С серое олово (а-5п) кристаллизуется в кубической системе, имеет меньшую плопюсть (5,75 г/см ), устойчиво ниже 13,2°С. Превращение белого олова в серое (Р-5п->а-5п), особенно быстро протекающее примерно при —30°С, может иметь угрожающие последствия. Белое олово рассыпается в серый порошок. В старину, когда посуда и предметы из олова были распространены, это явление получило название оловянной чумы . [c.288]

Олово существует в виде нескольких аллотррпических видоизменений. Обычное так называемое белое олово устойчиво при температуре выше 13,2°С, ниже этой температуры оно переходит в серое олово. В связи с сильным увеличением объема (на 25,6%) при превращении белого олова в серое металл рассыпается в порошок. Скорость перехода при температуре немного ниже 13,2°С очень мала, но сильно [c.123]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология