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La capacité de l'oxyde stanneux à interagir avec l'oxygène et d'autres espèces chimiques en fait également un composant précieux dans certaines réactions chimiques, telles que la catalyse ou comme précurseur dans la production d'autres composés à base d'étain.
L'oxyde stanneux, également connu chimiquement sous le nom d'oxyde d'étain(II) et communément représenté par la formule SnO, est un composé inorganique qui se présente sous la forme d'une poudre bleu-noir ou brunâtre et sert d'intermédiaire important dans divers processus industriels.
L'oxyde stanneux se caractérise par sa structure chimique unique, où l'étain est dans l'état d'oxydation +2, ce qui le distingue des autres oxydes d'étain tels que l'oxyde d'étain (IV) (SnO₂), où l'étain présente un état d'oxydation +4.
Numéro CAS : 21651-19-4
Formule moléculaire : OSn
Poids moléculaire : 134,71
Numéro EINECS : 244-499-5
Synonymes : Oxyde d'étain(II), Monoxyde d'étain, Oxyde d'étain (SnO), JB2MV9I3LS, OXYDE D'ÉTAIN(2+), OXYDE STANNEUX [MI], DTXSID2066723, OXYDE STANNEUX [WHO-DD], stannanone, Oxyde d'étain (II), TOXYDE D'ÉTAIN, MONOXYDE D'ÉTAIN, OXYDE D'ÉTAIN (II) NOIR, DTXCID901508860, 244-499-5, EC 244-499-5, EINECS 244-499-5, OXYDE D'ÉTAIN, OXYDE D'ÉTAIN (SN2O2), ? (2)-ÉTAIN(2+) OXYDANDIIDE, SnO ; oxyde d'étain (SnO) ; étain(ii) ; l'étain(ii)oxyde (assn) ; tinoxyde (sn2o2) ; tinoxyde (Sno) ; Anticorps anti-SKIL, C-Terminal produit chez le lapin ; SKIL
L'oxyde stanneux est un composé de formule SnO.
L'oxyde stanneux est composé d'étain et d'oxygène où l'étain a l'état d'oxydation de +2.
Il existe deux formes, une forme stable, bleu-noir et une forme rouge métastable.
En raison de cette différence d'état d'oxydation, l'oxyde stanneux présente des propriétés physiques et chimiques distinctes, y compris son comportement semi-conducteur et ses modèles de réactivité spécifiques.
L'oxyde stanneux trouve des applications pratiques dans plusieurs domaines technologiques en raison de ses propriétés uniques.
L'oxyde stanneux est couramment utilisé dans la fabrication de la céramique et du verre, où il fonctionne comme un pigment ou un opacifiant, conférant des caractéristiques de couleur et d'opacité souhaitables.
De plus, en raison de ses propriétés semi-conductrices, il est étudié pour une utilisation dans les capteurs de gaz, les photocatalyseurs et les dispositifs électroniques, où le comportement de l'étain dans l'état d'oxydation +2 affecte le transport de charge et la réactivité.
Poudre noir bleuâtre ; cristaux tétragonaux ; densité 6,45 g/cm3 ; se décompose à 1 080 °C ; insoluble dans l'eau ; se dissout dans les acides pour former Sn2+ et dans la base pour former l'ion stannite, Sn(OH)3–.
Poudre noir brunâtre ou solide cristallin noir à bleu-noir.
Le SnO bleu-noir peut être produit en chauffant l'hydrate d'oxyde d'étain(II), SnO·xH2O (x < 1) précipité lorsqu'un sel d'étain(II) réagit avec un hydroxyde alcalin tel que le NaOH.
Le SnO rouge métastable peut être préparé par chauffage doux du précipité produit par l'action de l'ammoniac aqueux sur un sel d'étain(II).
Le SnO peut être préparé en laboratoire sous forme de substance pure, par chauffage contrôlé de l'oxalate d'étain(II) (oxalate stanneux) en l'absence d'air ou sous une atmosphère de CO2.
Cette méthode est également appliquée à la production d'oxyde ferreux et d'oxyde manganeux.
SnC2O4·2H2O → SnO + CO2 + CO + 2 H2O
L'oxyde d'étain(II) brûle dans l'air avec une faible flamme verte pour former SnO2 : 2 SnO + O2 → 2 SnO2
Lorsqu'il est chauffé dans une atmosphère inerte, une disproportion se produit initialement, donnant du Sn métal et du Sn3O4 qui réagit ensuite pour donner du SnO2 et du Sn métal : 4SnO → Sn3O4 + Sn, Sn3O4 → 2SnO2 + Sn
Le SnO est amphotère, se dissolvant dans un acide fort pour donner des sels d'étain(II) et dans une base forte pour donner des stannites contenant du Sn(OH)3−.
L'oxyde stanneux peut être dissous dans des solutions acides fortes pour donner les complexes ioniques Sn(OH2)32+ et Sn(OH)(OH2)2+, et dans des solutions moins acides pour donner Sn3(OH)42+.
Notez que les stannites anhydres, par exemple K2Sn2O3, K2SnO2 sont également connus.
Le SnO est un agent réducteur et on pense qu'il réduit le cuivre(I) en amas métalliques dans la fabrication de ce que l'on appelle le « verre rubis de cuivre ».
En termes de propriétés physiques, l'oxyde stanneux a un point de fusion relativement élevé d'environ 1080 °C et une densité proche de 6,95 g/cm³, ce qui reflète sa structure cristalline stable généralement classée dans le système cristallin de type PbO.
Cette structure cristalline contribue à sa stabilité et influence ses propriétés électroniques et optiques, ce qui la rend utile dans certaines applications nécessitant des matériaux semi-conducteurs.
L'oxyde stanneux est insoluble dans l'eau et l'alcool, mais présente une solubilité dans les solutions acides, ce qui est pertinent pour sa réactivité chimique et son utilisation potentielle dans les processus de synthèse ou industriels.
L'oxyde stanneux, de formule chimique SnO, est un composé important à base d'étain qui joue un rôle crucial à la fois dans la recherche fondamentale et les applications industrielles pratiques, en grande partie en raison de son état d'oxydation intermédiaire et des propriétés uniques qui découlent de la présence d'étain dans l'état de valence +2.
Contrairement à l'oxyde d'étain(IV), l'oxyde stanneux présente des caractéristiques électroniques et structurelles distinctes qui le rendent particulièrement intéressant pour les scientifiques des matériaux et les chimistes qui étudient le comportement des semi-conducteurs et la chimie de surface.
Sa bande interdite relativement faible et sa capacité à conduire l'électricité dans certaines conditions en font un matériau candidat pour les dispositifs optoélectroniques, les capteurs et la catalyse.
Point de fusion : 1080 °C
Densité : 6,95 g/cm3
Température de stockage : Stocker chez RT.
solubilité : insoluble dans H2O, éthanol ; soluble dans les solutions acides
Forme : Poudre
couleur : Bleu-noir
Poids spécifique : 6,95
Solubilité dans l'eau : Insoluble dans l'eau et l'alcool.
Sensibilité hydrolytique : 4 : pas de réaction avec l'eau dans des conditions neutres
Structure cristalline : type PbO
Système cristallin : carré
Numéro Merck : 14 8787
Groupe d'espace : P4/nmm
L'oxyde stanneux est une poudre cristalline noire dense sans odeur et insoluble dans l'eau.
L'une des caractéristiques remarquables de l'oxyde stanneux est sa capacité à subir des transformations redox, en passant des états d'oxydation +2 et +4 de l'étain dans des conditions environnementales spécifiques, ce qui est utile dans les cycles catalytiques et les capteurs chimiques qui s'appuient sur les changements d'états d'oxydation pour détecter des gaz tels que l'oxygène, le monoxyde de carbone ou les composés organiques volatils.
Cette flexibilité redox améliore son potentiel d'application dans la surveillance de l'environnement, le contrôle des processus industriels et les technologies de conversion d'énergie.
En plus de ses applications fonctionnelles, l'oxyde stanneux sert également de matière première clé dans la production de céramiques et de produits en verre spécialisés, où il est utilisé pour modifier des propriétés optiques telles que la couleur et l'opacité.
En incorporant de l'oxyde stanneux, les fabricants peuvent produire du verre avec une teinte bleu-noir distinctive ou améliorer la durabilité et la résistance chimique des revêtements céramiques.
L'oxyde stanneux est souvent utilisé comme agent réducteur dans diverses synthèses chimiques, facilitant la conversion d'autres oxydes métalliques ou agissant comme précurseur des catalyseurs à base d'étain utilisés dans les transformations organiques.
Du point de vue de la sécurité, l'oxyde stanneux doit être manipulé avec précaution dans les environnements industriels, car les poudres fines peuvent présenter des risques d'inhalation et sa réactivité chimique nécessite des conditions de stockage appropriées pour prévenir les réactions indésirables, en particulier l'exposition à l'humidité ou à des agents oxydants puissants.
Il est recommandé d'utiliser un équipement de protection individuelle et une ventilation appropriés pour minimiser l'exposition et assurer une manipulation sécuritaire.
En résumé, l'oxyde stanneux est un composé d'étain polyvalent avec une structure bien définie et un ensemble de propriétés physiques et chimiques qui le rendent précieux dans diverses applications industrielles et technologiques.
La position unique de l'oxyde d'étain (II) lui confère des caractéristiques distinctes des autres oxydes d'étain, ce qui permet son utilisation dans la céramique, l'électronique et la catalyse, tout en nécessitant une manipulation soigneuse en raison de sa forme de poudre et de son activité chimique.
Cristaux noirs d'oxyde stanneux à l'odeur caractéristique.
L'oxyde d'étain est insoluble dans l'eau mais soluble dans les acides et les alcalis et légèrement soluble dans le chlorure d'ammonium.
L'oxyde stanneux est incompatible avec les acides et/ou les alcalis.
L'oxyde stanneux est un agent réducteur.
Instable dans l'air en raison d'une oxydation lente en oxyde d'étain(IV) à 300°C, cette oxydation se déroule de manière incandescente.
Incompatible avec les agents oxydants forts, réagit avec les acides et avec les bases fortes.
Noir, α-SnO adopte la structure de couche tétragonale de PbO contenant quatre atomes d'étain pyramidaux carrés de coordonnées.
Cette forme se trouve dans la nature sous la forme d'un minéral rare de romarchite.
L'asymétrie est généralement simplement attribuée à un doublet non liant stériquement actif ; cependant, les calculs de densité électronique montrent que l'asymétrie est causée par une interaction antiliante des orbitales Sn(5s) et O(2p).
La structure électronique et la chimie du doublet non liant déterminent la plupart des propriétés du matériau.
Utilisations de l'oxyde stanneux :
L'oxyde stanneux fait l'objet de recherches actives en tant que matériau photocatalyseur prometteur en raison de sa capacité à absorber la lumière visible et à favoriser la génération de paires électron-trou, qui peuvent entraîner des réactions chimiques telles que la dégradation des polluants organiques dans les systèmes de purification de l'eau ou de l'air.
Cette propriété photocatalytique soutient non seulement les efforts d'assainissement de l'environnement, mais s'aligne également sur la poussée mondiale en faveur des technologies durables et vertes en permettant des processus industriels plus propres et des solutions de gestion des déchets.
L'oxyde stanneux est un agent réducteur ; et est utilisé dans la préparation d'autres sels d'étain (II) également, il est utilisé pour fabriquer de la poudre de mastic abrasif doux.
L'oxyde stanneux est utilisé comme agent réducteur, abrasif doux et dans la préparation de sels stanneux.
Il est utilisé dans la fabrication de verre rubis cuivré et pour l'éclairage avec la lumière UV.
En plus de ces utilisations technologiques émergentes, l'oxyde stanneux joue un rôle essentiel dans la métallurgie traditionnelle, où il est utilisé comme revêtement protecteur sur les surfaces métalliques pour prévenir l'oxydation et la corrosion.
La capacité de l'oxyde stanneux à former des couches stables et adhérentes sur des substrats le rend utile pour prolonger la durée de vie et maintenir la conductivité des contacts électriques et des connecteurs dans divers appareils électroniques.
Cette propriété est particulièrement importante dans les environnements opérationnels difficiles où les composants métalliques sont exposés à l'humidité, à la chaleur ou à des agents chimiques.
L'oxyde stanneux est principalement utilisé comme précurseur dans la fabrication d'autres composés ou sels d'étain, généralement divalents.
L'oxyde stanneux peut également être utilisé comme agent réducteur et dans la création de verre rubis.
L'oxyde stanneux a une utilisation mineure comme catalyseur d'estérification.
L'oxyde stanneux est largement utilisé dans divers secteurs industriels en raison de ses propriétés chimiques et physiques uniques, qui en font un composant précieux dans la fabrication de céramiques et de produits en verre de spécialité.
Dans l'industrie de la céramique, il est souvent ajouté sous forme de pigment ou d'opacifiant pour donner une couleur bleu-noir distinctive aux émaux et aux corps céramiques, améliorant à la fois l'attrait esthétique et les qualités fonctionnelles des produits finis.
La capacité de l'oxyde stanneux à modifier les propriétés optiques du verre et de la céramique le rend également essentiel dans la production de verrerie décorative et de certains types de verre spécial, où l'opacité et la couleur contrôlées sont souhaitées.
En plus de son rôle dans la céramique et la verrerie, l'oxyde stanneux sert de précurseur critique et d'agent réducteur dans diverses synthèses chimiques.
L'oxyde stanneux est fréquemment utilisé pour produire d'autres composés d'étain, y compris des catalyseurs à base d'étain qui jouent un rôle central dans les réactions de chimie organique telles que les processus de polymérisation, d'hydrogénation et d'oxydation.
La nature redox active de l'oxyde stanneux lui permet de faciliter efficacement ces réactions, ce qui le rend indispensable dans les processus de fabrication qui nécessitent un contrôle précis des états d'oxydation.
De plus, l'oxyde stanneux est de plus en plus étudié et utilisé dans le domaine de l'électronique et de la science des matériaux, en particulier pour ses propriétés semi-conductrices.
L'oxyde stanneux est utilisé dans le développement de capteurs de gaz qui détectent les polluants environnementaux ou les gaz dangereux en exploitant les changements de conductivité électrique lorsqu'ils sont exposés à différentes espèces chimiques.
Ces capteurs sont essentiels pour la surveillance de l'environnement, la sécurité industrielle et les applications de santé publique, car ils fournissent des données en temps réel sur la qualité de l'air et les niveaux de gaz toxiques.
Dans les technologies émergentes, l'oxyde stanneux est exploré en tant que matériau pour les cellules photovoltaïques et les photocatalyseurs, où sa capacité à absorber la lumière et à faciliter le transfert de charge peut être exploitée pour améliorer l'efficacité de la conversion d'énergie.
Les chercheurs étudient des particules de SnO de taille nanométrique et des films minces pour renforcer ces effets, dans le but de développer des cellules solaires plus efficaces et des catalyseurs respectueux de l'environnement pour la dégradation des polluants.
Enfin, dans les industries de la métallurgie et de l'électronique, l'oxyde stanneux est utilisé comme composant dans les matériaux de soudure et les revêtements, contribuant à améliorer la conductivité électrique et la résistance à la corrosion.
La présence d'oxyde stanneux dans ces matériaux permet de maintenir l'intégrité et la longévité des appareils électroniques, garantissant des performances fiables dans diverses conditions de fonctionnement.
L'utilité de l'oxyde stanneux s'étend au-delà des applications traditionnelles et est de plus en plus reconnue pour son potentiel dans la science des matériaux avancés et la nanotechnologie, où sa composition chimique unique et sa structure cristalline contribuent à améliorer les performances de divers matériaux fonctionnels.
Par exemple, dans le domaine de la technologie de détection des gaz, les capteurs à base d'oxyde stanneux fonctionnent en détectant les changements de résistance électrique lorsqu'ils sont exposés à des gaz tels que le monoxyde de carbone, l'hydrogène ou les composés organiques volatils, ce qui les rend inestimables pour la surveillance de la sécurité environnementale et le contrôle des processus industriels.
Ces capteurs exploitent les propriétés semi-conductrices du composé et sa capacité à interagir de manière sélective avec différentes molécules de gaz, offrant une sensibilité élevée et des temps de réponse rapides essentiels pour la détection en temps réel dans des environnements complexes.
Profil de sécurité de l'oxyde stanneux :
L'oxyde stanneux, bien qu'utile dans de nombreuses applications industrielles et technologiques, présente plusieurs dangers potentiels qui doivent être soigneusement gérés pour assurer une manipulation sûre et minimiser les risques pour la santé humaine et l'environnement.
L'une des principales préoccupations associées à l'oxyde stanneux est sa forme physique sous forme de poudre fine, qui peut facilement se retrouver en suspension dans l'air et présenter des risques d'inhalation.
L'inhalation prolongée ou répétée de poussières d'oxyde stanneux peut provoquer une irritation des voies respiratoires, de la toux et des difficultés respiratoires et, dans certains cas, peut entraîner des affections pulmonaires plus graves si les niveaux d'exposition ne sont pas correctement contrôlés par une ventilation adéquate et un équipement de protection individuelle.
En plus des risques respiratoires, le contact de la peau et des yeux avec de la poussière ou des particules d'oxyde stanneux peut entraîner une irritation, une rougeur ou une gêne.
Bien qu'elle ne soit généralement pas classée comme une substance hautement corrosive, la nature abrasive de la poudre peut irriter mécaniquement les muqueuses et les surfaces cutanées.
Par conséquent, il est recommandé d'utiliser des gants de protection, des lunettes de sécurité et des masques anti-poussière appropriés lorsque vous travaillez avec ce matériau afin d'éviter tout contact direct et toute ingestion accidentelle.
Du point de vue des risques chimiques, l'oxyde stanneux est modérément réactif et peut subir une oxydation lors de l'exposition à l'air ou à l'humidité, ce qui peut modifier sa structure chimique et potentiellement générer des sous-produits dangereux.
Cette réactivité nécessite un stockage soigneux dans des récipients hermétiques dans des conditions sèches pour éviter la dégradation et maintenir la stabilité du matériau.
De plus, l'oxyde stanneux peut réagir avec des acides forts ou des agents oxydants, libérant éventuellement des fumées toxiques ou de la chaleur, ce qui souligne l'importance de le tenir à l'écart des substances incompatibles et de ne l'utiliser que dans des environnements contrôlés.
