Kalaj

Izvor: Wikipedia
In - Sn - Sb
 
Ge
Sn
Pb  
 
 
Sn-TableImage.png
Opšti podaci
Ime, simbol, atomski broj Kalaj, Sn, 50
Pripadnost skupu slabih metala
grupa, perioda IVA, 5
gustina, tvrdoća 7310 kg/m3, 1,5
Boja srebrnobela
80 px
Osobine atoma
atomska masa 118,710 u
atomski radijus 145 (145) pm
kovalentni radijus 141 pm
van der Valsov radijus 217 pm
elektronska konfiguracija [Kr]4d105s25p2
e- na energetskim nivoima 2, 8, 18, 18, 4
oksidacioni brojevi 4, 2
Osobine oksida amfoterni
kristalna struktura tetragonalna
fizičke osobine
agregatno stanje čvrsto
temperatura topljenja 505,08 K
(231,93 °C)
temperatura ključanja 2875 K
(2602 °C)
molska zapremina 16,29×10-3 m3/mol
toplota isparavanja 295,8 kJ/mol
toplota topljenja 7,029 kJ/mol
pritisak zasićene pare 5,78×10-21 Pa (505 K)
brzina zvuka 2500 m/s (293,15 K)
Ostale osobine
Elektronegativnost 1,96 (Pauling)
1,72 (Alred)
specifična toplota 228 J/(kg*K)
specifična provodljivost 9,17×106 S/m
toplotna provodljivost 66,6 W/(m*K)
I energija jonizacije 708,6 kJ/mol
II energija jonizacije 1411,8 kJ/mol
III energija jonizacije 2943,0 kJ/mol
IV energija jonizacije 3930,3 kJ/mol
V energija jonizacije 7456 kJ/mol
Najstabilniji izotopi
izotop zast. v.p.r. n.r. e.r. MeV p.r.
112Sn 0,97% stabilni izotor sa 62 neutrona
114Sn 0,65% stabilni izotor sa 64 neutrona
115Sn 0,34% stabilni izotor sa 65 neutrona
116Sn 14,54% stabilni izotor sa 66 neutrona
117Sn 7,68% stabilni izotor sa 67 neutrona
118Sn 24,23% stabilni izotor sa 68 neutrona
119Sn 8,59% stabilni izotor sa 69 neutrona
120Sn 32,59% stabilni izotor sa 70 neutrona
121mSn (veš.) 55 godina β- 0,394 121Sb
i.t. 0,006 121Sn
122Sn 4,63%% stabilni izotor sa 72 neutrona
124Sn 5,79% stabilni izotor sa 74 neutrona
126Sn (veš.) 1×105 godina β- 0,380 126Sb
Tamo gde drugačije nije naznačeno,
upotrebljene su SI jedinice i normalni uslovi.
Objašnjenja skraćenica:

zast.=zastupljenost u prirodi,
v.p.r.=vreme polu raspada,
n.r.=način raspada,
e.r.=energija raspada,
p.r.=proizvod raspada,
z.e=zarobljavanje elektrona,
i.t.=izomerni prelaz

Kalaj ili kositar (Sn, latinski stannum, Turski kalay ) - je metal IVA grupe. U prirodi se javlja u obliku jedinjenja.

Alotropske modifikacije[uredi - уреди]

Kalaj gradi dve alotropske modifikacije. Pri normalnim uslovima kalaj se javlja u modifikaciji β (beta) poznatoj pod nazivom beli kalaj, koja je postojana samo iznad 13,2 °C; ima kristalnu rešetku tetragonalnog sastava, gustine 7,3 g/cm3.

Na temperaturi nižoj od 13° S prelazi u nemetalnu modifikaciju α (alfa) gustine 5,85 g/cm3. - sivi kalaj koji se već laganim dodirom pretvara u prah. Ovo svojstvo kalaja naziva se kalajna kuga ili muzejska bolest jer se javlja na kalajnim predmetima koji se zimi čuvaju u muzejima. Brzina prelaska u nemetalnu modifikaciju povećava se sniženjem temperature kao i neposrednim dodirom metalnog kalaja sa sivom modifikacijom.

Osobine[uredi - уреди]

kalajna čaša iz Gdanjska

Kalaj je metal srebrnobele boje, male tvrdoće. Čist kalaj (beli kalaj) je rastegljiv, vrlo kovan. Pri sobnoj temperaturi kalaj je otporan na dejstvo vode i vazduha, slabih kiselina i baza. Valjanjem se izvlači u tanke listiće- staniol. Zbog dostupnosti, niske temperature topljenja, lakoću livenja, dobrih mehaničkih osobina, a takođe i zbog niske cene, kalajni predmeti su bili veoma popularni. Predmeti od kalaja su najviše korišćeni između XIV i XVI veka.

Primena[uredi - уреди]

Kalaj se koristi za prevlačenje drugih metala tankim slojem, poboljšavajući njihovu otpornost na koroziju. Ovaj proces se koristi za osiguravanje čeličnih sudova koji se koriste u prehrambenoj industriji kao što su npr. limenke koje se prave od belog lima koji je ustvari kalaisani gvozdeni lim.

Velike količine klaja upotrebljavaju se za izradu legura: bronze (legura sa bakrom), metala za lemljenje (legura sa olovom), tipografskog metala ( sa antimonom i olovom), britanija metala (sa antimonom i bakrom), a koristi se i za izradu pribora za jelo i za klizne ležajeve. Legura kalaja i olova ima nisku temperaturu topljenja (npr. pri 60% kalaja ta temperatura iznosi 180 °C) koristi se u elektrotehničkoj industriji.

Jedinjenja[uredi - уреди]

Najvažnija ruda je kasterit (SnO2) čijom se redukcijom dobija elementarni kalaj. Halogeni elementi se lako jedine sa kalajem, tako sa suvim hlorom gradi kalaj IV hlorid SnCl4, kovalentno jedinjenje sa tetraedasrskom strukturom. Upotrebljava se kao močilo pri bojenju.