Structure
Il ne s’agit pas d’un diagramme de points sur des anneaux — mais d’un échantillon de Monte-Carlo de la véritable densité de probabilité |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 indique 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 plutôt que mesurées.
Taille, à l’échelle
Rayon de 140 pm — soit 0,14 nm ; il en faudrait donc environ 3,57 millions côte à côte pour couvrir un millimètre.
Plage thermique
Étain est liquide dans une plage de 2370 K, de 505 K à 2875 K.
Où il se trouve
Étain se trouve dans la période 5, groupe 14. Tous les éléments du groupe 14 possèdent le même nombre d’électrons externes, ce qui explique qu’ils se comportent de manière si similaire.
Autres Métaux post-transitionnels
Tous les métaux post-transitionnelsL’histoire
L’autre moitié du bronze : l’étain a fait passer l’âge de pierre à l’âge du bronze.
La découverte de l'étain est antérieure à l'histoire écrite et remonte aux premières expériences humaines de métallurgie. Des preuves archéologiques provenant de Turquie, d'Iran et des 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 époque de la civilisation humaine, durant plus de 2 000 ans.
« Il fut le premier à mélanger l'étain au cuivre et ainsi à inventer le bronze, qui surpassait les deux métaux en utilité. » — Écrits grecs anciens sur les débuts de la métallurgie
Les Phéniciens devinrent des négociants experts en étain 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 un 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'exploitation hydraulique et des techniques de fusion sophistiquées.
Antoine Lavoisier (1789) fut le premier à identifier correctement l'étain comme un élément chimique dans son ouvrage fondateur « 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 nécessité industrielle :
Les grandes découvertes d'étain façonnèrent l'économie mondiale :
Applications
Révolution de l'étamage : L'application la plus célèbre de l'étain est l'acier étamé utilisé pour les boîtes de conserve, protégeant chaque année plus de 300 milliards de boîtes dans le monde. La fine couche d'étain empêche la corrosion et préserve la sécurité alimentaire pendant des années, révolutionnant la conservation des aliments et le commerce mondial.
L'électronique moderne dépend des alliages de brasage à base d'étain, notamment les alliages SAC (étain-argent-cuivre) utilisés pour le brasage sans plomb. Chaque smartphone, ordinateur et appareil électronique contient des centaines de joints soudés à l'étain reliant les composants aux cartes de circuits imprimés.
Composés organostanniques : Utilisés comme catalyseurs dans la production de mousses de polyuréthane, comme stabilisants du PVC et autrefois comme agents antisalissures marins (désormais restreints en raison de préoccupations environnementales).
Procédé du verre flotté : Le verre en fusion flotte sur des bains d'étain en fusion afin de créer des feuilles parfaitement planes pour les fenêtres et les miroirs, produisant plus de 95 % du verre plat mondial.
Les revêtements d'étain offrent une résistance à la corrosion à 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 de la croûte terrestre · plus abondant que 58 % des éléments
La cassitérite (SnO₂) est pratiquement la seule source commerciale d'étain, contenant 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 liés 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 rares 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 approuve les récipients étamés pour le stockage des aliments, 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 (symbole Sn) est l’élément 50 du tableau périodique, un Métal post-transitionnel de la période 5, du groupe 14. L’autre moitié du bronze : l’étain a fait passer l’âge de pierre à l’âge du bronze. À température ambiante, c’est un solide.
[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p² ; elle comporte 5 couches occupées, avec la répartition 2, 8, 18, 18, 4. Sa couche externe contient 4 électrons, ce qui détermine son comportement en matière de liaisons.Étain fond à 505.1 K (231.9 °C) et bout à 2875 K (2601.9 °C).
La masse atomique standard de Étain est de 118.71 u. Il s’agit d’une moyenne pondérée de ses isotopes présents naturellement, ce qui explique qu’elle soit rarement un nombre entier.
Étain a une masse volumique de 7.265 g/cm³. L’eau a une masse volumique de 1.0 g/cm³ ; un bloc de Étain est donc environ 7.3× plus lourd.
Étain a une électronégativité de Pauling de 1.96. L’échelle va de 0.70 (le francium, le moins attiré par les électrons) à 3.98 (le fluor, le plus attiré). Les valeurs de cette plage intermédiaire tendent à former des liaisons covalentes plutôt que des liaisons fortement ioniques.
Étain est connu depuis l’Antiquité — il existe sous une forme utilisable sans réduction du minerai ; aucune personne en particulier ne peut donc être créditée de sa découverte. Le nom vient de anglo-saxon tin ; symbole dérivé du latin stannum.
Étain constitue environ 2.3 mg/kg de la croûte terrestre — peu courant, mais pas rare.