50 Sn Stagno 118.71
metallo post-transizione p-block Period 5 Group 14

Stagno

Sn · Element 50 · Carbon group

Bronze's other half: tin turned the Stone Age into the Bronze Age.

STATO A 20°C solido
MASSA ATOMICA 118.71 u
ELECTRON CONFIGURATION [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p²

Struttura

L'atomo di stagno

Non è un diagramma di punti su anelli, ma un campionamento Monte Carlo della densità di probabilità effettiva |ψ|² per ogni sottolivello occupato. Trascinate per ruotare. Il blu e il viola indicano segni opposti della funzione d'onda, rendendo possibile il legame.

Nuvola orbitale

Valori misurati

Scheda delle proprietà

Ogni barra mostra dove si colloca stagno tra tutti i 118 elementi per quella proprietà.

Fisico

Densità 7.265 g/cm³ 47%
Punto di Fusione 505.1 K 25%
Punto di Ebollizione 2875 K 57%
Calore specifico 0.228 J/g·K
Conduttività Termica 66.8 W/m·K 72%

Atomico

Raggio Atomico 140 pm 33%
Raggio covalente 139 pm
Raggio di van der Waals 217 pm

Elettronico

Elettronegatività 1.96 67%
energia di ionizzazione 708.2 kJ/mol 51%
Affinità Elettronica 107.1 kJ/mol 72%

Presenza

Abbondanza nella crosta 2.3 mg/kg 58%

Identità

SimboloSn
Numero atomico50
Massa atomica118.71 u
Categoriametallo post-transizione
Bloccop
Struttura cristallinatetragonale
Stati di ossidazione-4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4
Scopertoancient
Scoperto daKnown since antiquity

Fonti: masse atomiche standard IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. I valori contrassegnati da ~ sono predetti anziché misurati.

Dimensioni, in scala

How big is a stagno atom?

Radius 140 pm — that is 0.14 nm, so about 3571 million of them side by side would span a millimetre.

Intervallo termico

Solid, liquid, gas — and when

Stagno is liquid over a 2370 K window, from 505 K to 2875 K.

Dove si trova

Posizione nella tavola

Stagno sits in period 5, group 14. Everything in group 14 shares the same outer-electron count, which is why they behave so similarly.

OTHER METALLI POST-TRANSIZIONE

All metalli post-transizione

La storia

Che cos'è stagno e come lo abbiamo scoperto

Bronze's other half: tin turned the Stone Age into the Bronze Age.

The discovery of stagno

Scoperta antica - L'alba della metallurgia

Origini preistoriche (3200 a.C.)

La scoperta dello stagno precede la storia documentata ed emerse durante i primi esperimenti dell'umanità con la metallurgia. Le prove archeologiche provenienti dalla Turchia, dall'Iran e dai 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.

La rivoluzione dell'Età del bronzo

Gli antichi metallurgisti scoprirono che l'aggiunta del 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 era 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 superò entrambi i metalli in utilità." - Scritti dell'antica Grecia sulla prima metallurgia

Il commercio fenicio dello stagno

I Fenici divennero abili 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 stagno prezioso, che valeva quanto il suo peso in argento.

L'Impero romano e lo stagno

I Romani chiamavano lo stagno "plumbum album" (piombo bianco) e sfruttavano intensamente le miniere britanniche di stagno. La Cornovaglia divenne la principale fonte di stagno dell'Impero romano, con complesse attività minerarie che comprendevano l'estrazione idraulica e sofisticate tecniche di fusione.

Comprensione scientifica

Antoine Lavoisier (1789) identificò per la prima volta correttamente lo stagno come elemento chimico nella sua opera fondamentale "Elements of Chemistry". Lo distinse dagli altri metalli e ne stabilì il posto nella nuova comprensione degli elementi chimici.

Impatto della Rivoluzione industriale

La Rivoluzione industriale trasformò lo stagno da materiale di lusso a necessità industriale:

  • 1810: Peter Durand inventò la lattina di stagno per la conservazione degli alimenti
  • Anni 1820: Fu sviluppato il processo di stagnatura a caldo per la stagnatura su larga scala
  • 1876: La prima macchina per la produzione di lattine rivoluzionò il confezionamento degli alimenti

Scoperta moderna dei giacimenti

Le principali scoperte di stagno influenzarono l'economia globale:

  • Anni 1850: Furono scoperti enormi giacimenti di stagno in Malaysia e Indonesia
  • Anni 1870: Furono scoperte miniere di stagno boliviane ad alta quota
  • Anni 1980: Le riserve cinesi di stagno furono identificate come le più grandi del mondo
Impatto storico: La scoperta e la padronanza dello stagno favorirono direttamente l'ascesa delle civiltà antiche, dagli utensili egizi in bronzo alle attrezzature militari romane. Nessun'altra scoperta metallurgica ebbe un impatto così profondo sullo sviluppo tecnologico umano!

Applicazioni

A cosa serve stagno

Applicazioni industriali

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 nel 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.

Elettronica e saldatura

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.

Produzione di leghe

  • Produzione del bronzo: Lo stagno trasforma il rame in bronzo (8-12% di stagno), creando la lega che ha definito un'intera epoca della civiltà umana
  • Lavorazione del peltro: Peltro ad alto contenuto di stagno (85-99% di stagno) per oggetti decorativi e manufatti storici
  • Leghe per cuscinetti: Metallo Babbitt contenente l'80-90% di stagno per cuscinetti del motore a basso attrito
  • Metallo per caratteri tipografici: Leghe stagno-piombo per caratteri tipografici e macchine linotype

Applicazioni chimiche

Composti organostannici: Utilizzati come catalizzatori nella produzione di schiume poliuretaniche, stabilizzanti per PVC e in passato come agenti antivegetativi marini (ora soggetti a restrizioni per motivi ambientali).

Industria del vetro

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.

Rivestimenti protettivi

I rivestimenti di stagno forniscono resistenza alla corrosione per l'acciaio in ambienti difficili, dalle attrezzature per la lavorazione degli alimenti alle applicazioni marine. La stagnatura a caldo e la galvanostegia sono i principali metodi di applicazione.

Applicazioni quotidiane

Alimentazione e cucina

  • Lattine di stagno: Proteggono miliardi di prodotti alimentari nel mondo, dalla zuppa al cibo per animali
  • Stampi da forno: Stampi in rame rivestiti di stagno per la panificazione professionale e la pasticceria
  • Rivestimenti sicuri per gli alimenti: Rivestimenti interni delle lattine che prevengono il sapore metallico e la contaminazione
  • Stoviglie in peltro: Piatti, tazze e recipienti da portata per occasioni speciali

Elettronica

  • Giunti saldati: Collegano i componenti elettronici di telefoni, computer ed elettrodomestici
  • Schede elettroniche: Stagnatura delle piste di rame per proteggerle dall'ossidazione
  • Terminali dei componenti: Rivestimento di stagno sui pin dei componenti elettronici per facilitare la saldatura

Edilizia e strumenti

  • Materiali per coperture: Acciaio rivestito di lega terne per coperture durevoli e resistenti agli agenti atmosferici
  • Saldatura per impianti idraulici: Saldature a base di stagno senza piombo per i collegamenti delle tubature dell'acqua
  • Oggetti decorativi: Insegne in stagno, pubblicità d'epoca e manufatti di arte popolare

Settore automobilistico

  • Cuscinetti del motore: Metallo Babbitt a base di stagno per un funzionamento regolare e a basso attrito
  • Rivestimenti dei serbatoi del carburante: Protezione dalla corrosione per lo stoccaggio di benzina e diesel
  • Sistemi elettronici: Collegamenti saldati nell'elettronica e nei sensori automobilistici

Arte e artigianato

  • Lavorazione del peltro: Gioielli fatti a mano, oggetti decorativi e articoli da collezione
  • Vetro colorato: Profilati di stagno-piombo per unire i pezzi di vetro nelle vetrate artistiche
  • Modellismo: Soldatini di stagno, miniature e fusione per hobbistica
Lo sapevate? L'espressione "orecchio di stagno" non si riferisce al vero stagno: deriva dal suono metallico e piatto dei recipienti economici in stagno rispetto alla ceramica o all'argento di qualità!

Da dove proviene

Presenza in natura

2.3 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 58% of elements

Distribuzione globale

Minerale principale: cassiterite

La cassiterite (SnO₂) è praticamente l'unica fonte commerciale di stagno e contiene fino al 78,8% di stagno in massa. Questo minerale pesante e lucente forma caratteristici cristalli dal marrone al nero e si trova spesso in ambienti associati al granito.

Principali giacimenti nel mondo

  • Cina: Produce il 40% dello stagno mondiale, principalmente nel distretto di Gejiu, nella provincia dello Yunnan, noto come la "Capitale mondiale dello stagno"
  • Indonesia: Le isole Bangka e Belitung contengono estesi giacimenti alluvionali di stagno
  • Myanmar (Birmania): Fonte storica con ricchi giacimenti di cassiterite nelle formazioni granitiche
  • Bolivia: Miniere d'alta quota nelle montagne delle Ande, soprattutto nei dintorni di Oruro
  • Perù: Produzione significativa di stagno nella regione delle Ande
  • Brasile: Lo stato di Rondônia produce stagno da giacimenti sia di roccia compatta sia alluvionali

Formazione geologica

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:

  • Greisen: Granito alterato con quarzo, mica e cassiterite
  • Giacimenti skarn: Zone di metamorfismo di contatto attorno alle intrusioni granitiche
  • Giacimenti alluvionali: Cassiterite alterata e concentrata nelle ghiaie dei fiumi
  • Sistemi filoniani: Cassiterite in filoni di quarzo che attraversano il granito

Estrazione alluvionale

Gran parte dello stagno mondiale proviene da giacimenti alluvionali, dove l'erosione ha concentrato la cassiterite nelle ghiaie dei fiumi e nei sedimenti costieri. La storica industria estrattiva dello stagno della Malaysia si è sviluppata su questo tipo di giacimenti.

Abbondanza e rarità

Lo stagno è il 47º elemento più abbondante nella crosta terrestre, con circa 2,3 ppm, risultando 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 si disperde nello spazio durante le esplosioni di supernova, entrando infine a far parte di nuovi sistemi planetari.

Manipolazione

Sicurezza

Profilo di sicurezza dello stagno

Metallo generalmente sicuro

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 negli utensili da cucina per secoli.

Sicurezza alimentare

  • Esposizione sicura: L'assunzione giornaliera di stagno dalle lattine (0,1-1,0 mg) è molto inferiore ai livelli tossici
  • Presenza naturale: Lo stagno è naturalmente presente in molti alimenti a livelli di traccia
  • Assenza di bioaccumulo: L'organismo elimina efficacemente l'eccesso di stagno attraverso il normale metabolismo

Composti organostannici - ATTENZIONE

I composti organici dello stagno sono significativamente più tossici dello stagno metallico e richiedono una manipolazione attenta:

  • Tributilstagno (TBT): Utilizzato in passato nelle vernici marine, ora vietato a causa della tossicità ambientale
  • Uso industriale: Gli stabilizzanti per PVC e i catalizzatori richiedono dispositivi di protezione
  • Impatto ambientale: Alcuni composti organostannici persistono nei sedimenti e si bioaccumulano

Sicurezza sul lavoro

  • Polvere di stagno: L'inalazione prolungata può causare la "stannosi", depositi polmonari benigni
  • Dispositivi di protezione: Utilizzate maschere antipolvere durante la molatura o la lavorazione delle leghe di stagno
  • Sicurezza nella saldatura: Assicurate una ventilazione adeguata per evitare l'inalazione dei fumi del flussante
  • Contatto con la pelle: Lo stagno metallico non causa irritazione o sensibilizzazione cutanea

Pericoli fisici

  • Strillo dello stagno: Lo stagno puro emette uno "strillo" caratteristico quando viene piegato: è innocuo, ma indica una sollecitazione
  • Punto di fusione: Il basso punto di fusione (232°C) rende lo stagno facile da lavorare, ma richiede cautela in presenza di superfici calde

Considerazioni ambientali

  • Riciclabile: Lo stagno è riciclabile al 100% senza perdita di qualità
  • Basso impatto ambientale: Lo stagno metallico presenta una minaccia ambientale minima
  • Uso sostenibile: I rivestimenti in stagno delle lattine sono estremamente sottili e riducono al minimo il consumo di risorse
Consiglio di sicurezza: Sebbene lo stagno metallico sia molto sicuro, utilizzate sempre una ventilazione adeguata durante la saldatura ed evitate l'esposizione alle sostanze chimiche organostanniche industriali.

Risposte rapide

Stagno: domande frequenti

What is Stagno?

Stagno (symbol Sn) is element 50 on the periodic table, a metallo post-transizione 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.

What is the electron configuration of Stagno?

Stagno's ground-state electron configuration is [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.

What are the melting and boiling points of Stagno?

Stagno melts at 505.1 K (231.9 °C) and boils at 2875 K (2601.9 °C).

What is the atomic mass of Stagno?

The standard atomic weight of Stagno is 118.71 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.

How dense is Stagno?

Stagno has a density of 7.265 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of stagno is about 7.3× heavier.

What is the electronegativity of Stagno?

Stagno 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.

Who discovered Stagno, and when?

Stagno 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.

How common is Stagno on Earth?

Stagno makes up about 2.3 mg/kg of the Earth's crust — uncommon, but not rare.