Óxido de estaño (II): estructura, propiedades, nomenclatura, usos
El óxido de estaño (II) es un sólido inorgánico cristalino que se forma mediante la oxidación del estaño (Sn) por el oxígeno, donde el estaño adquiere valencia 2+. Su fórmula química es SnO. Se conocen dos formas diferentes de este compuesto: la negra y la roja. La forma común y más estable a temperatura ambiente es la modificación negra o negro-azulada.
Esta forma se prepara mediante la hidrólisis de cloruro de estaño (II) (SnCl2) en solución acuosa, a la que se añade hidróxido de amonio (NH4OH) para obtener un precipitado de óxido hidratado del Sn (II) cuya fórmula es SnO.xH2O, donde x1 (x menor que 1).
El óxido hidratado es un sólido amorfo blanco, el cual luego se calienta en suspensión a 60-70 ºC por varias horas en presencia de NH4OH, hasta obtener el SnO puro cristalino negro.
La forma roja del SnO es metaestable. Se puede preparar añadiendo ácido fosfórico (H3PO4) – con 22% de ácido fosforoso, H3PO3 – y luego NH4OH a una solución de SnCl2. El sólido blanco obtenido se calienta en la misma solución a 90-100 ºC durante unos 10 minutos. De esta manera se obtiene el SnO puro cristalino rojo.
El óxido de estaño (II) es un material de partida para la producción de otros compuestos de estaño (II). Por esta razón, es uno de los compuestos de estaño que posee apreciable importancia comercial.
El óxido de estaño (II) presenta baja toxicidad como ocurre con la mayoría de los compuestos inorgánicos de estaño. Esto se debe a su pobre absorción y a su excreción rápida de los tejidos de los seres vivos.
Presenta una de las mayores tolerancias de los compuestos de estaño en pruebas realizadas con ratas. Sin embargo, puede ser dañino si se inhala en grandes cantidades.
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Esta modificación cristaliza con estructura tetragonal. Posee un arreglo de capas en el cual cada átomo de Sn se encuentra en la cúspide de una pirámide cuadrada, cuya base está formada por los 4 átomos de oxígeno más cercanos.
Otros investigadores afirman que cada átomo de Sn está rodeado por 5 átomos de oxígeno que se ubican aproximadamente en los vértices de un octaedro, donde el sexto vértice está ocupado presumiblemente por un par de electrones libres o no apareados. Esto se conoce como el arreglo Φ-octaédrico.
Esta forma del óxido de estaño (II) cristaliza con estructura ortorrómbica.
– Óxido de estaño (II)
– Óxido estañoso
– Monóxido de estaño
– Óxido estannoso
Sólido cristalino.
134,71 g/mol.
1080 ºC. Se descompone.
6,45 g/cm3
Insoluble en agua fría o caliente. Insoluble en metanol, pero se disuelve rápidamente en ácidos y álcalis concentrados.
Si se calienta a más de 300 ºC en presencia de aire, el óxido de estaño (II) se oxida rápidamente en óxido de estaño (IV) presentando incandescencia.
Se ha reportado que bajo condiciones no-oxidantes, el calentamiento del óxido de estaño (II) tiene diversos resultados según el grado de pureza del óxido de partida. Generalmente se desproporciona en Sn metálico y óxido de estaño (IV), SnO2, con diversas especies intermedias que finalmente se convierten en SnO2.
El óxido de estaño (II) es anfótero, pues se disuelve en ácidos para dar iones Sn2+ o complejos de aniones, y también se disuelve en álcalis para formar soluciones de iones hidroxi-estañato, Sn(OH)3–, los cuales poseen una estructura piramidal.
Además, el SnO es un agente reductor y reacciona rápidamente con ácidos orgánicos y minerales.
Presenta una baja toxicidad si se compara con otras sales de estaño. Su DL50 (dosis letal 50% o dosis letal mediana) en ratas es de más de 10000 mg/Kg. Esto significa que se requiere más de 10 gramos por kilogramo para matar el 50% de los especímenes de rata bajo un determinado periodo de prueba. En comparación, el fluoruro de estaño (II) presenta un DL50 de 188 mg/Kg en ratas.
Sin embargo, si se inhala por tiempo prolongado, se deposita en los pulmones debido a que no se absorbe y puede producir estañosis (infiltración del polvo de SnO en los intersticios pulmonares).
Su rápida reacción con ácidos es la base de su uso más importante, que es como intermediario en la manufactura de otros compuestos de estaño.
Se emplea en la producción de bromuro de estaño (II) (SnBr2), cianuro de estaño (II) (Sn(CN)2) y el hidrato de fluoroborato de estaño (II) (Sn(BF4)2), entre otros compuestos de estaño (II).
El fluoroborato de estaño (II) se prepara disolviendo SnO en ácido fluorobórico y se utiliza para recubrimientos de estaño y estaño-plomo, especialmente en la deposición de aleaciones estaño-plomo para soldaduras en la industria electrónica. Esto se debe, entre otras cosas, a su alta capacidad de cobertura.
El óxido estaño (II) también se usa en la preparación de sulfato de estaño (II) (SnSO4), mediante la reacción de SnO y ácido sulfúrico, H2SO4.
El SnSO4 obtenido se emplea en el proceso de estañado para la producción de placas de circuito impreso, para el acabado de contactos eléctricos y para el estañado de utensilios de cocina.
La forma hidratada del SnO, el óxido hidratado de estaño (II) SnO.xH2O, se trata con ácido fluorhídrico para obtener fluoruro de estaño (II), SnF2, el cual se añade a las cremas dentífricas como agente para combatir las caries.
Se emplea el óxido de estaño (II) en la preparación de cristales de rubí de oro-estaño y cobre-estaño. Al parecer su función en esta aplicación es actuar como agente reductor.
Ha sido empleado en dispositivos fotovoltaicos para la producción de electricidad a partir de la luz, como las celdas solares.
Se han utilizado nanopartículas ordenadas de SnO en electrodos de nanotubos de carbono para baterías de litio-azufre.
Los electrodos preparados con SnO exhiben una alta conductividad y poco cambio de volumen en los ciclos repetitivos de carga y descarga.
Además, el SnO facilita una rápida transferencia ión/electrón durante las reacciones de oxidación-reducción que ocurren en el sistema de tales baterías.
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