Étain

L'étain, du latin stannum, est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Sn et de numéro atomique 50.


Catégories :

Élément chimique - Produit chimique - Matériau - Métal pauvre - Métal - Cristallogène - Oligo-élément

Étain
IndiumÉtainAntimoine
Ge
  Structure cristalline tétragonal

50
Sn
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
                                                               
                                   
Sn
Pb
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Informations générales
Nom, Symbole, Numéro Étain, Sn, 50
Série chimique métaux pauvres
Groupe, Période, Bloc 14, 5, p
Masse volumique 5, 77 g·cm-3 (gris),
7, 29 g·cm-3 (blanc) [1]
Dureté 1, 5
Couleur Gris argenté
N° CAS 7440-31-5 [2]
N° EINECS 231-141-8
Propriétés atomiques
Masse atomique 118, 710 ± 0, 007 u [1]
Rayon atomique (calc) 145 pm (145 pm)
Rayon de covalence 1, 39 ± 0, 04 Å [3]
Rayon de Van der Waals 217
Configuration électronique [Kr] 4d10 5s2 5p2
Électrons par niveau d'énergie 2, 8, 18, 18, 4
État (s) d'oxydation 0, +2, +4
Oxyde Amphotère
Structure cristalline Tétragonal
Propriétés physiques
État ordinaire solide
Point de fusion 231, 928 °C (congélation) [4]
Point d'ébullition 2 602 °C [1]
Énergie de fusion 7, 029 kJ·mol-1
Énergie de vaporisation 295, 8 kJ·mol-1
Volume molaire 16, 3 cm3·mol-1 [5]
Pression de vapeur 5, 78×10-21 Pa à 231, 85 °C [5]
Vitesse du son 2 500 m·s-1 à 20 °C
Divers
Électronégativité (Pauling) 1, 96
Chaleur massique 228 J·kg-1·K-1
Conductivité électrique 9, 17×106 S·m-1
Conductivité thermique 66, 6 W·m-1·K-1
Solubilité sol. dans HCl,
H2SO4 concentré chaud[6]
Énergies d'ionisation[7]
1re : 7, 34392 eV 2e : 14, 6322 eV
3e : 30, 50260 eV 4e : 40, 73502 eV
5e : 72, 28 eV
Isotopes les plus stables
iso AN Période MD Ed PD
MeV
112Sn 0, 97 % stable avec 62 neutrons
114Sn 0, 65 % stable avec 64 neutrons
115Sn 0, 34 % stable avec 65 neutrons
116Sn 14, 54 % stable avec 66 neutrons
117Sn 7, 68 % stable avec 67 neutrons
118Sn 24, 23 % stable avec 68 neutrons
119Sn 8, 59 % stable avec 69 neutrons
120Sn 32, 59 % stable avec 70 neutrons
122Sn 4, 63 % stable avec 72 neutrons
124Sn 5, 79 % stable avec 74 neutrons
126Sn {syn. } 100 000 a β- 0, 380 126Sb
Précautions
SIMDUT[8]
Produit non contrôlé
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L'étain, du latin stannum, est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Sn et de numéro atomique 50.

Caractéristiques

C'est un métal gris-argent, malléable, moyennement ductile à température ambiante. Il est hautement cristallisé et «crie» ou «pleure» quand on en plie une barre (rupture des liaisons cristallines).

Il résiste à la corrosion par l'eau de mer et l'eau douce, mais peut être attaqué par les acides forts.

C'est une ressource non renouvelable.

Variétés allotropiques

À la pression atmosphérique, l'étain pur possède trois variétés allotropiques (il peut exister sous trois formes cristallines). Entre 13 °C et 162 °C, l'étain est sous forme β, c'est l'étain blanc, de masse volumique 7, 28 g. cm-3. Au dessus de 162 °C, on trouve la forme γ, structure orthorhombique, cassante, qu'on peut pulveriser avec un mortier. En dessous de 13 °C, l'étain blanc se transforme lentement en étain gris, de structure diamant, c'est la forme α, de densité 5, 75 g. cm-3.

Cette transformation et le changement de densité qui l'accompagne affectent la tenue mécanique du matériau. En dessous de -50 °C, la transformation est rapide et l'étain devient pulvérulent (tombe en poussière). C'est la «peste de l'étain». Il a été avancé par certains historiens que le changement de forme allotropique de l'étain ait pu jouer un rôle dans les défaites de Napoléon Ier en Russie. Exposés à la très basse température ambiante de la campagne de Russie les boutons d'étain des uniformes des soldats devenaient cassants par transformation en étain gris entraînant chez eux un certain inconfort[9].

Historique

L'étain était connu dans l'Antiquité sur toute la planète. Le nom d'origine latine stannum ou stagnum fut en premier lieu utilisé pour un mélange d'argent et de plomb. Les navires phéniciens franchirent les colonnes d'Hercule et allèrent jusqu'en Bretagne et en Cornouaille (les mythiques «îles Cassitérides») à la recherche des mines d'étain (en grec ancien κασσίτερος). Plus tard, Jules César a décrit l'exploitation de minerais d'étain dans les mines de Cornouailles en Grande-Bretagne. Depuis la Grande-Bretagne, la route de l'étain, passant en Gaule et empruntant le Rhône, fait partie des objectifs de la conquête césarienne, laquelle est de sécuriser cette voie d'approvisionnement.

Utilisations

Sous forme d'étain

Sous forme de bronze

Le bronze, mélange de cuivre et d'étain, est aujourd'hui reconnu comme le premier alliage qui a été réalisé et utilisé par l'homme. Son influence fut si grande qu'une période de la préhistoire (protohistoire) fut nommée «âge du bronze» en référence à cet alliage (d'environ 2000 à 800 avant J. -C. ). Le nom «bronze» viendrait de Brindisi, ville d'Italie, célèbre dans l'antiquité par sa métallurgie du bronze. En Mésopotamie, à Ur, on a trouvé des objets en bronze datés de 5 000 ans avant Jésus-Christ.

L'étain intervient sous forme alliée dans la composition de nombreux objets, instruments ou matériaux, surtout :

Divers

La Malaisie est le pays où se situent la majorité des réserves mondiales d'étain. La cassitérite y est surtout exploitée par dragage des fonds sous-marins, ce qui n'est pas sans poser de sérieux problèmes environnementaux.

Symbolique

Articles liés

Liens externes

Notes et références

  1. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, 2009, 90e éd. , Relié, 2804 p. (ISBN 978-1-420-09084-0)  
  2. Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)
  3. (en) Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez, «Covalent radii revisited», dans Dalton Transactions, 2008, p.  2832 - 2838 lien DOI ] 
  4. Procès-verbaux du Comité international des poids et mesures, 78e session, 1989, pp. T1-T21 (et pp. T23-T42, version anglaise).
  5. http ://environmentalchemistry. com/yogi/periodic/Sn. html
  6. (en) Thomas R. Dulski, A manual for the chemical analysis of metals, vol.  25, ASTM International, 1996, 251 p. (ISBN 0803120664) [lire en ligne], p.  71 
  7. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC, 2009, 89e éd. , p.  10-203 
  8. «Étain» dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
  9. Page 175 dans Dictionnaire des corps purs simples de la chimie - Éléments, atomes et molécules de Robert Luft, édité par Association Cultures et Techniques, en 1997, on peut lire ceci : «il (ce phénomène) est décrit lors de la campagne de Russie par les soldats de Napoléon, bien positionnés pour faire cette observation, leurs boutons de pantalons étaient en étain»


  s1 s2 g f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 p1 p2 p3 p4 p5 p6
1 H He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba   La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra   Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
8 Uue Ubn * Ute Uqn Uqu Uqb Uqt Uqq Uqp Uqh Uqs Uqo Uqe Upn Upu Upb Upt Upq Upp Uph Ups Upo Upe Uhn Uhu Uhb Uht Uhq Uhp Uhh Uhs Uho
   
  g1 g2 g3 g4 g5 g6 g7 g8 g9 g10 g11 g12 g13 g14 g15 g16 g17 g18  
  * Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh Ubs Ubo Ube Utn Utu Utb Utt Utq Utp Uth Uts Uto  


Métalloïdes Non-métaux Halogènes Gaz rares
Métaux alcalins  Métaux alcalino-terreux  Métaux de transition Métaux pauvres
Lanthanides Actinides Superactinides Éléments non classés

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"[modifier] Sous forme d'étain"

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