18.14. Олово

Олово — сріблясто-білий метал, що має високу ковкість, завдяки чому з олова можна виготовляти тонкі листи, які називаються олов'яною фольгою. Звичайне біле олово, що має металічні властивості, зазнає повільної зміни за температур нижче 18 °C і перетворюється на неметалічну алотропну модифікацію — сіре олово, що має структуру алмазу. (Фізичні властивості, наведені в табл. 18.3, стосуються білого олова.) За дуже низьких температур, близько −40 °C, швидкість такого перетворення стає значною, внаслідок чого олов'яні металеві вироби іноді перетворюються на порошок сірого олова. Це явище дістало назву «олов'яної чуми».

Олово знаходить широке застосування для нанесення захисних покриттів на залізо. Покриття оловом виконують зануренням чистих залізних листів у розплавлене олово або електролітичним осаджуванням. Оловом іноді покривають також мідь та інші метали (лудіння).

Основними сплавами олова є бронза (сплав олова з міддю), м'який припій (сплав олова й свинцю), сплав 75% олова та 25% свинцю (що його використовують для виготовлення олов'яного посуду) і так званий британський метал (сплав олова з невеликою кількістю стибію та міді).

Підшипникові метали, що їх використовують для виготовлення вкладок підшипників ковзання, зазвичай становлять собою сплави олова, свинцю, стибію та міді. Вони містять невеликі тверді кристали тієї чи іншої сполуки, наприклад SnSb, закріплені в м'якій матриці з олова або свинцю. Високі антифрикційні властивості зумовлені тим, що тверді кристали орієнтуються так, що утворюють надзвичайно гладеньку опорну поверхню.

Олово достатньо активне, щоб заміщати водень у розбавлених кислотах, проте воно не змінюється під дією вологого повітря. Олово реагує з гарячою хлоридною кислотою, внаслідок чого утворюються станум(II) хлорид SnCl₂ і водень, а з гарячою концентрованою сульфатною кислотою дає станум(II) сульфат SnSO₄ і сульфур(IV) оксид; реакції відбуваються відповідно до таких рівнянь:

Sn + 2HCl → SnCl₂ + H₂

і

Sn + 2H₂SO₄ → SnSO₄ + SO₂ + 2H₂O

З холодною розбавленою нітратною кислотою олово утворює станум(II) нітрат, а концентрованою нітратною кислотою воно окиснюється до станатної кислоти H₂SnO₃.

Станум(II) хлорид одержують розчиненням олова в хлоридній кислоті; під час випарювання розчину утворюються безбарвні кристали SnCl₂·H₂O. У нейтральних розчинах ця речовина гідролізується, даючи осад станум(II) гідроксихлориду Sn(OH)Cl. Гідроліз розчину можна запобігти, ввівши надлишок кислоти. Розчин станум(II) хлориду застосовують як протраву під час фарбування тканин.

Іон Стануму(II) — активний відновник, що легко окиснюється до іона Стануму(IV) у SnCl₄ або, за наявності надлишку хлорид-іона, до комплексного хлоростанат-іона SnCl₆²⁻.

Станум(IV) хлорид SnCl₄ — безбарвна рідина (т. кип. 114 °C), що сильно димить у вологому повітрі, що пояснюється утворенням хлоридної кислоти та станатної кислоти H₂Sn(OH)₆. Натрій станат Na₂Sn(OH)₆ містить октаедричний гексагідроксостанат(IV)-іон (станат-іон). За своєю будовою цей комплексний іон нагадує хлоростанат-іон. Натрій станат застосовують як протраву, а також у виготовленні незаймистих бавовняних тканин і обтяженого шовку. Тканини просочують розчином натрій станату, сушать і обробляють розчином амоній сульфату. У результаті такої обробки на волокнах осаджується станум(IV) гідроксид.