What is Étain?
Étain (symbol Sn) is element 50 on the periodic table, a métal post-transitionnel in period 5, group 14. Bronze's other half: tin turned the Stone Age into the Bronze Age. At room temperature it is a solid.
Structure
Ce n’est pas un diagramme de points sur des anneaux — c’est un échantillon de Monte-Carlo de la masse volumique de probabilité réelle |ψ|² pour chaque sous-couche occupée. Faites glisser pour faire pivoter. Le bleu et le violet indiquent les signes opposés de la fonction d’onde, ce qui rend la liaison possible.
Valeurs mesurées
Chaque barre montre où se situe étain parmi les 118 éléments pour cette propriété.
Sources : masses atomiques standard de l’IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Les valeurs marquées ~ sont prédites et non mesurées.
Taille, à l’échelle
Radius 140 pm — that is 0.14 nm, so about 3571 million of them side by side would span a millimetre.
Plage thermique
Étain is liquid over a 2370 K window, from 505 K to 2875 K.
L’histoire
Bronze's other half: tin turned the Stone Age into the Bronze Age.
La découverte de l'étain est antérieure à l'histoire écrite et remonte aux premières expériences humaines en métallurgie. Des preuves archéologiques découvertes en Turquie, en Iran et dans les Balkans montrent des artefacts en bronze à l'étain datant de 3200 avant notre ère, marquant la transition de l'humanité de l'âge de pierre à l'âge du bronze.
Les métallurgistes de l'Antiquité découvrirent que l'ajout de 10-12 % d'étain au cuivre créait du bronze, plus dur, plus durable et plus facile à couler que le cuivre pur. Cette découverte fut si transformatrice qu'elle définit toute une période de la civilisation humaine, qui dura plus de 2 000 ans.
« Il fut le premier à mélanger l'étain au cuivre et à inventer ainsi le bronze, qui surpassa les deux métaux en utilité. » — Écrits grecs anciens sur les débuts de la métallurgie
Les Phéniciens devinrent des marchands d'étain réputés vers 1200 avant notre ère, établissant des routes commerciales de la Cornouailles, en Angleterre (les « Cassitérides » ou « îles de l'étain »), jusqu'à la Méditerranée. Leurs navires teints en pourpre transportaient de l'étain précieux, qui valait son poids en argent.
Les Romains appelaient l'étain « plumbum album » (plomb blanc) et exploitaient intensivement les mines d'étain britanniques. La Cornouailles devint la principale source d'étain de l'Empire romain, avec des exploitations minières complexes comprenant l'extraction hydraulique et des techniques sophistiquées de fusion.
Antoine Lavoisier (1789) identifia pour la première fois correctement l'étain comme un élément chimique dans son œuvre majeure « Éléments de chimie ». Il le distingua des autres métaux et établit sa place dans la compréhension émergente des éléments chimiques.
La révolution industrielle transforma l'étain, qui passa du statut de matériau de luxe à celui de produit industriel central:
Les grandes découvertes d'étain façonnèrent l'économie mondiale :
Applications
La révolution de l'étamage : L'utilisation la plus célèbre de l'étain est l'acier étamé pour les boîtes de conserve, qui protège chaque année plus de 300 milliards de boîtes dans le monde. La fine couche d'étain empêche la corrosion et préserve la sécurité des aliments pendant des années, révolutionnant la conservation des aliments et le commerce mondial.
L'électronique moderne dépend des brasures à base d'étain, notamment des alliages SAC (étain-argent-cuivre) utilisés pour le brasage sans plomb. Chaque smartphone, ordinateur et appareil électronique contient des centaines de joints de brasure en étain reliant les composants aux cartes électroniques.
Composés organostanniques : Utilisés comme catalyseurs dans la production de mousses de polyuréthane, comme stabilisants du PVC et auparavant comme agents antisalissure marins (désormais soumis à des restrictions en raison de préoccupations environnementales).
Procédé du verre flotté : Le verre fondu flotte sur des bains d'étain fondu pour créer des feuilles parfaitement planes destinées aux fenêtres et aux miroirs, produisant plus de 95 % du verre plat mondial.
Les revêtements d'étain assurent une résistance à la corrosion de l'acier dans les environnements difficiles, des équipements de transformation alimentaire aux applications marines. L'étamage à chaud et la galvanoplastie sont les principales méthodes d'application.
D’où il vient
2.3 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 58% of elements
La cassitérite (SnO₂) est pratiquement la seule source commerciale d'étain et contient jusqu'à 78,8 % d'étain en masse. Ce minerai lourd et brillant forme des cristaux caractéristiques, bruns à noirs, et se trouve souvent dans des environnements associés au granite.
Les gisements d'étain se forment par des processus hydrothermaux, lorsque des fluides contenant de l'étain, issus du refroidissement d'intrusions granitiques, déposent de la cassitérite dans les roches environnantes. Ces gisements se trouvent souvent dans :
Une grande partie de l'étain mondial provient de gisements alluviaux, où l'altération a concentré la cassitérite dans les graviers des rivières et les sédiments côtiers. L'industrie historique de l'extraction de l'étain en Malaisie reposait sur de tels gisements.
L'étain est le 47e élément le plus abondant de la croûte terrestre, avec environ 2,3 ppm, ce qui le rend plus rare que le plomb mais plus courant que l'argent. Sa concentration dans des gisements économiquement exploitables nécessite des conditions géologiques particulières, ce qui rend les mines d'étain relativement peu communes dans le monde.
Perspective cosmique : L'étain se forme par nucléosynthèse stellaire dans les étoiles massives et se disperse dans l'espace lors des explosions de supernovae, avant de s'intégrer à de nouveaux systèmes planétaires.Manipulation
L'étain métallique est considéré comme non toxique et sûr pour les applications en contact avec les aliments. La FDA autorise les récipients étamés pour le stockage alimentaire, et l'étain est utilisé sans danger dans les ustensiles de cuisine depuis des siècles.
Les composés organiques de l'étain sont nettement plus toxiques que l'étain métallique et nécessitent une manipulation prudente :
Réponses rapides
Étain (symbol Sn) is element 50 on the periodic table, a métal post-transitionnel in period 5, group 14. Bronze's other half: tin turned the Stone Age into the Bronze Age. At room temperature it is a solid.
[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p², giving 5 occupied shells holding 2, 8, 18, 18, 4 electrons respectively. Its outer shell holds 4 electrons, which is what sets its bonding behaviour.Étain melts at 505.1 K (231.9 °C) and boils at 2875 K (2601.9 °C).
The standard atomic weight of Étain is 118.71 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.
Étain has a density of 7.265 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of étain is about 7.3× heavier.
Étain has a Pauling electronegativity of 1.96. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). Values in this middle band tend to form covalent rather than strongly ionic bonds.
Étain has been known since antiquity — it occurs in a form usable without smelting, so no single person can be credited with its discovery. The name comes from anglo-Saxon tin; symbol from Latin stannum.
Étain makes up about 2.3 mg/kg of the Earth's crust — uncommon, but not rare.