قلع

قلع، _۵۰Sn

قلع
ظاهر	نقره‌ای (چپ، بتا) یا خاکستری (راست، آلفا)
جرم اتمی استاندارد (Ar، استاندارد)	۷۰۰۲۱۱۸۷۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰♠۱۱۸٫۷۱۰(۷)[۱]
قلع در جدول تناوبی
Ge ↑ Sn ↓ Pb ایندیم ← قلع → آنتیموان
عدد اتمی (Z)	۵۰
گروه	۱۴
دوره	دوره ۵
بلوک	بلوک-p
دسته	Post-transition metal
آرایش الکترونی	[Kr] 4d^10 5s^2 5p^2
لایه الکترونی	۲, ۸, ۱۸, ۱۸, ۴
ویژگی‌های فیزیکی
فاز در STP	جامد
نقطه ذوب	۵۰۵٫۰۸ K ​(۲۳۱٫۹۳ °C, ​۴۴۹٫۴۷ °F)
نقطه جوش	۲۸۷۵ K ​(۲۶۰۲ °C, ​۴۷۱۶ °F)
چگالی (near r.t.)	(سفید) ۷٫۳۶۵ g/cm^3 (خاکستری) ۵٫۷۶۹ g/cm^3
در حالت مایع (at m.p.)	۶٫۹۹ g/cm^3
حرارت همجوشی	(سفید) ۷٫۰۳ kJ/mol
آنتالپی تبخیر	(سفید) ۲۹۶٫۱ kJ/mol
ظرفیت حرارتی مولی	(سفید) ۲۷٫۱۱۲ J/(mol·K)
فشار بخار فشار (Pa) ۱ ۱۰ ۱۰۰ ۱ K ۱۰ K ۱۰۰ K در دمای (K) ۱۴۹۷ ۱۶۵۷ ۱۸۵۵ ۲۱۰۷ ۲۴۳۸ ۲۸۹۳
ویژگی‌های اتمی
عدد اکسایش	−4, −3, −2, −1, 0,[۲] +1,[۳] +2, +3,[۴] +4 (an amphoteric اکسید)
الکترونگاتیوی	مقیاس پائولینگ: ۱٫۹۶
انرژی یونش	1st: ۷۰۸٫۶ kJ/mol 2nd: ۱۴۱۱٫۸ kJ/mol 3rd: ۲۹۴۳٫۰ kJ/mol
شعاع اتمی	empirical: ۱۴۰ pm
شعاع کووالانسی	pm ۱۳۹±۴
شعاع واندروالسی	۲۱۷ pm
خط طیف نوری قلع
دیگر ویژگی ها
ساختار بلوری	​تتراگونال (سفید)، الماسی (خاکستری)
انبساط حرارتی	۲۲٫۰ µm/(m·K) (at 25 °C)
رسانندگی گرمایی	۶۶٫۸ W/(m·K)
رسانش الکتریکی	115 n Ω·m (at 0 °C)
رسانش مغناطیسی	(خاکستری) دیامغناطیس،[۵] (سفید) پارامغناطیس
مدول یانگ	۵۰ GPa
مدول برشی	۱۸ GPa
مدول حجمی	۵۸ GPa
نسبت پواسون	۰٫۳۶
سختی موس	۱٫۵
سختی برینل	۵۱ MPa
شماره ثبت سی‌ای‌اس	۷۴۴۰-۳۱-۵
ایزوتوپ‌های قلع
ایزوتوپ فراوانی نیمه‌عمر (t۱/۲) حالت فروپاشی محصول ^112Sn 0.97% ^112Sn ایزوتوپ پایدار است که ۶۲ نوترون دارد ^114Sn 0.66% ^114Sn ایزوتوپ پایدار است که ۶۴ نوترون دارد ^115Sn 0.34% ^115Sn ایزوتوپ پایدار است که ۶۵ نوترون دارد ^116Sn 14.54% ^116Sn ایزوتوپ پایدار است که ۶۶ نوترون دارد ^117Sn 7.68% ^117Sn ایزوتوپ پایدار است که ۶۷ نوترون دارد ^118Sn 24.22% ^118Sn ایزوتوپ پایدار است که ۶۸ نوترون دارد ^119Sn 8.59% ^119Sn ایزوتوپ پایدار است که ۶۹ نوترون دارد ^120Sn 32.58% ^120Sn ایزوتوپ پایدار است که ۷۰ نوترون دارد ^122Sn 4.63% ^122Sn ایزوتوپ پایدار است که ۷۲ نوترون دارد ^124Sn 5.79% ^124Sn ایزوتوپ پایدار است که ۷۴ نوترون دارد ^126Sn ایزوتوپ پرتوزای ناچیز ۲٫۳×10^5 y β^− 0.380 ^126Sb

مکان قلع در جدول تناوبی

قلع یا اَرزیز^[۶][۷][۸] (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.

پیشینه

مقاومت خوب این فلز نسبت به زنگ‌زدگی و خوردگی باعث شده تا از آن به عنوان روکشی برای فلزات دیگر برای جلوگیری از زنگ‌زدگی استفاده شود، از جمله قلع‌اندود کردن ظروف مسی که به خاطر جلوگیری از زنگ زدن مس و ورود اکسید سمی مس در غذا از قدیم‌الایام رواج داشته است. 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 این عنصر «اَرزیز» نامیده می‌شده‌است.^[۹]

ویژگی‌ها

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. در صورتی‌که آن را در حضور 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 بر سلامت

قلع به طور عمده در مواد مختلف آلی بکار می‌رود. پیوندهای آلی قلع خطرناک‌ترین شکل قلع برای انسان می‌باشد. علیرغم خطرات، این مواد در صنایع زیادی کاربرد دارند که شامل صنعت رنگ و صنعت پلاستیک می‌شود و در کشاورزی برای تولید آفت‌کشها مورد استفاده قرار میگرد. علی‌رغم اینکه به سمی بودن قلع آگاهیم، میزان استفاده از مواد 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 بلندتر می‌شوند 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.^[۱۰]

اثرات حاد عبارتند از:

• سوزش چشم و پوست و 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 وابسته

• بیماری قلع

منابع

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. «معنی ارزیز | لغت‌نامه دهخدا». www.vajehyab.com. دریافت‌شده در ۲۰۲۱-۰۳-۰۱.
7. «معنی ارزیز | فرهنگ فارسی عمید». www.vajehyab.com. دریافت‌شده در ۲۰۲۱-۰۳-۰۱.
8. «معنی قلع | فرهنگ فارسی معین». www.vajehyab.com. دریافت‌شده در ۲۰۲۱-۰۳-۰۱.
9. 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).
10. آسیه کاکاآقازاده. «دلایل بررسی و اندازه‌گیری فلز قلع در مواد غذایی». پایگاه خبری سازمان غذا و دارو. بایگانی‌شده از اصلی در ۱۴ دسامبر ۲۰۲۱. دریافت‌شده در ۱۴ دسامبر ۲۰۲۱.