Sn · Elemento 50 · Metallo post-transizione
L'altra metà del bronzo: lo stagno trasformò l'età della pietra nell'età del bronzo.
Struttura
Non è un diagramma di punti su gusci — è un campione Monte Carlo dell'effettiva densità di probabilità |ψ|² per ogni sottoguscio occupato. Trascinate per ruotare. Il blu e il violetto indicano i segni opposti della funzione d'onda, che rendono possibile la formazione dei legami.
Valori misurati
Ogni barra mostra dove si colloca stagno tra tutti i 118 elementi per quella proprietà.
Fonti: masse atomiche standard IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. I valori contrassegnati con ~ sono previsti anziché misurati.
Dimensioni, in scala
Raggio 140 pm — cioè 0,14 nm, quindi ne servirebbero circa 3,57 milioni affiancati per coprire un millimetro.
Intervallo termico
Stagno è liquido in un intervallo di 2370 K, da 505 K a 2875 K.
Dove si trova
La storia
L'altra metà del bronzo: lo stagno trasformò l'età della pietra nell'età del bronzo.
La scoperta dello stagno precede la storia documentata ed emerse durante i primi esperimenti dell'umanità con la metallurgia. Le prove archeologiche provenienti da Turchia, Iran e Balcani mostrano manufatti in bronzo allo stagno risalenti al 3200 a.C., segnando il passaggio dell'umanità dall'età della pietra all'età del bronzo.
Gli antichi metallurgisti scoprirono che aggiungere il 10-12% di stagno al rame creava il bronzo, più duro, resistente e facile da fondere del rame puro. Questa scoperta fu così trasformativa da definire un'intera epoca della civiltà umana durata oltre 2.000 anni.
"Fu il primo a mescolare lo stagno con il rame e a inventare così il bronzo, che superava entrambi i metalli in utilità." - Scritti dell'antica Grecia sulla metallurgia antica
I Fenici divennero esperti commercianti di stagno intorno al 1200 a.C., stabilendo rotte commerciali dalla Cornovaglia, in Inghilterra (le "Cassiteridi" o "Isole dello stagno"), al Mediterraneo. Le loro navi tinte di porpora trasportavano il prezioso stagno, che valeva quanto il suo peso in argento.
I Romani chiamavano lo stagno "plumbum album" (piombo bianco) e sfruttavano intensamente le miniere di stagno britanniche. La Cornovaglia divenne la principale fonte di stagno dell'Impero romano, con complesse attività minerarie che includevano l'estrazione idraulica e sofisticate tecniche di fusione.
Antoine Lavoisier (1789) identificò per primo correttamente lo stagno come elemento chimico nella sua opera rivoluzionaria "Elements of Chemistry". Lo distinse dagli altri metalli e ne stabilì il posto nella nascente comprensione degli elementi chimici.
La rivoluzione industriale trasformò lo stagno da materiale di lusso a necessità industriale:
Le principali scoperte di stagno hanno plasmato l'economia globale:
Applicazioni
La rivoluzione della stagnatura: L'applicazione più famosa dello stagno è nell'acciaio stagnato per le lattine alimentari, che protegge ogni anno oltre 300 miliardi di lattine in tutto il mondo. Il sottile rivestimento di stagno previene la corrosione e mantiene la sicurezza degli alimenti per anni, rivoluzionando la conservazione degli alimenti e il commercio globale.
L'elettronica moderna dipende dalle saldature a base di stagno, in particolare dalle leghe SAC (stagno-argento-rame) utilizzate nella saldatura senza piombo. Ogni smartphone, computer e dispositivo elettronico contiene centinaia di giunti saldati in stagno che collegano i componenti alle schede elettroniche.
Composti organostannici: Utilizzati come catalizzatori nella produzione di schiume di poliuretano, stabilizzanti per PVC e in passato come agenti antivegetativi marini (ora soggetti a restrizioni per motivi ambientali).
Processo del vetro float: Il vetro fuso galleggia su bagni di stagno fuso per creare lastre perfettamente piane per finestre e specchi, producendo oltre il 95% del vetro piano mondiale.
I rivestimenti di stagno forniscono resistenza alla corrosione per l'acciaio in ambienti difficili, dalle apparecchiature per la lavorazione degli alimenti alle applicazioni marine. La stagnatura a caldo e la galvanostegia sono i principali metodi di applicazione.
Da dove proviene
2,3 mg/kg della crosta terrestre · più abbondante del 58% degli elementi
La cassiterite (SnO₂) è praticamente l'unica fonte commerciale di stagno e ne contiene fino al 78,8% in peso. Questo minerale pesante e lucente forma caratteristici cristalli dal marrone al nero e si trova spesso in ambienti associati al granito.
I giacimenti di stagno si formano attraverso processi idrotermali, quando i fluidi contenenti stagno provenienti da intrusioni granitiche in raffreddamento depositano cassiterite nelle rocce circostanti. Questi giacimenti si trovano spesso in:
Gran parte dello stagno mondiale proviene da giacimenti alluvionali, dove gli agenti atmosferici hanno concentrato la cassiterite nelle ghiaie dei fiumi e nei sedimenti costieri. L'industria storica dello stagno in Malaysia si è sviluppata su questo tipo di giacimenti.
Lo stagno è il 47º elemento più abbondante nella crosta terrestre, con circa 2,3 ppm, ed è quindi più raro del piombo ma più comune dell'argento. La sua concentrazione in giacimenti economicamente sfruttabili richiede condizioni geologiche specifiche, rendendo le miniere di stagno relativamente poco comuni nel mondo.
Prospettiva cosmica: Lo stagno si forma attraverso la nucleosintesi stellare nelle stelle massicce e viene disperso nello spazio durante le esplosioni di supernova, entrando infine a far parte di nuovi sistemi planetari.Manipolazione
Lo stagno metallico è considerato non tossico e sicuro per le applicazioni a contatto con gli alimenti. La FDA approva i contenitori stagnati per la conservazione degli alimenti e lo stagno è stato utilizzato in sicurezza nei recipienti da cucina per secoli.
I composti organici dello stagno sono significativamente più tossici dello stagno metallico e richiedono una manipolazione attenta:
Risposte rapide
Stagno (simbolo Sn) è l'elemento 50 nella tavola periodica, appartenente a metallo post-transizione nel periodo 5, gruppo 14. L'altra metà del bronzo: lo stagno trasformò l'età della pietra nell'età del bronzo. A temperatura ambiente è un solido.
[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p², con 5 gusci occupati e la distribuzione 2, 8, 18, 18, 4. Il suo guscio esterno contiene 4 elettroni, e questo determina il suo comportamento nei legami.Stagno fonde a 505.1 K (231.9 °C) ed entra in ebollizione a 2875 K (2601.9 °C).
La massa atomica standard di Stagno è 118.71 u. Si tratta di una media ponderata dei suoi isotopi presenti in natura, per questo raramente è un numero intero.
Stagno ha una densità di 7.265 g/cm³. L'acqua ha una densità di 1.0 g/cm³, quindi un blocco di Stagno è circa 7.3× più pesante.
Stagno ha un'elettronegatività di Pauling pari a 1.96. La scala va da 0.70 (francio, il meno incline ad attirare elettroni) a 3.98 (fluoro, il più incline). I valori in questa fascia intermedia tendono a formare legami covalenti anziché legami fortemente ionici.
Stagno è noto fin dall'antichità — si trova in una forma utilizzabile senza fusione, quindi la sua scoperta non può essere attribuita a una singola persona. Il nome deriva da anglosassone tin; simbolo dal latino stannum.
Stagno costituisce informazioni 2.3 mg/kg della crosta terrestre: è poco comune, ma non raro.