Химические свойства гидроксида олова 4

Гидроксид олова представляет собой неорганическое соединение олова с гидроксид-ионами. Он проявляет интересные химические свойства, обусловленные его амфотерностью и способностью существовать в разных степенях окисления олова.

Физические свойства

Гидроксид олова(II) с химической формулой Sn(OH)2 представляет собой белый осадок гелеобразной консистенции. Он плохо растворим в воде и при нагревании до 60-120°C теряет молекулы воды.

Гидроксид олова(IV) или оловянная кислота существует в двух модификациях - α-H₂SnO₃ и β-H₂SnO₃. α-форма растворима в щелочах, а β-форма - нерастворима.

Получение

Гидроксид олова(II) получают действием щелочей, например гидроксида натрия, на соли олова(II). При этом он выпадает в осадок:

SnCl₂ + 2NaOH → Sn(OH)₂↓ + 2NaCl

Гидроксид олова(IV) или оловянную кислоту получают действием водного раствора аммиака на хлорид олова(IV):

SnCl₄ + 4NH₃·H₂O → Sn(OH)₄↓ + 4NH₄Cl

Химические свойства

Гидроксид олова проявляет амфотерные свойства - он способен реагировать как с кислотами, так и с основаниями. С кислотами образует соли олова, а с основаниями - гидроксостаннаты.

• С соляной кислотой:

  Sn(OH)₂ + 2HCl → SnCl₂ + 2H₂O

• С гидроксидом натрия:

  Sn(OH)₂ + 2NaOH → Na₂[Sn(OH)₄]

Гидроксид олова(II) легко окисляется кислородом воздуха до соединений олова(IV):

2Sn(OH)₂ + O₂ → 2Sn(OH)₄

При этом он проявляет восстановительные свойства. Гидроксид олова(IV), наоборот, проявляет окислительные свойства и склонен к восстановлению до Sn(II).

Применение

Гидроксид олова находит широкое применение в промышленности и лабораторной практике:

• Используется в качестве восстановителя в реакциях органического синтеза
• Применяется в процессах окрашивания тканей (кубовое крашение)
• Выступает в роли протравы при нанесении гальванических покрытий
• Служит катализатором полимеризации для получения полиуретанов

Благодаря амфотерным свойствам, гидроксид олова(IV) используется для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. Он образует с этими ионами нерастворимые гидроксосоединения, которые затем удаляют из воды.

Гидроксид олова(IV) в аналитической химии

В аналитической химии гидроксид олова(IV) применяют для качественного и количественного определения ионов олова. Основано это на реакциях осаждения нерастворимого белого осадка Sn(OH)4 и последующего его взвешивания.

Качественный анализ проводят по следующей методике:

1. К анализируемому раствору, содержащему олово, прибавляют раствор аммиака
2. Наблюдают выпадение белого осадка Sn(OH)4
3. Осадок отфильтровывают и промывают водой
4. Для подтверждения присутствия олова часть осадка растворяют в соляной кислоте. При этом должен получиться бесцветный раствор хлорида олова(IV)

Для количественного анализа осадок Sn(OH)4 отфильтровывают, высушивают и взвешивают. По массе осадка рассчитывают содержание олова в анализируемой пробе.

Меры предосторожности

При работе с гидроксидом олова нужно соблюдать следующие меры предосторожности:

• Использовать средства защиты органов дыхания, кожи и глаз
• Проводить работы с соединениями олова только в вытяжном шкафу
• Не допускать попадания веществ в организм и окружающую среду
• Хранить реактивы в плотно закрытой таре, отдельно от пищевых продуктов

При попадании гидроксида олова на кожу или в глаза необходимо промыть их большим количеством воды и обратиться к врачу.

Гидроксид олова относится к 4 классу опасности, его соединения токсичны для водных организмов.

Токсичность соединений олова

Несмотря на широкое применение, соединения олова, в том числе гидроксид олова, обладают токсичностью. Особенно опасно воздействие на человека органических соединений олова.

При попадании в организм через органы дыхания или желудочно-кишечный тракт они нарушают обмен веществ, поражают печень и почки. Могут проявлять мутагенные и канцерогенные свойства.

Допустимая концентрация соединений олова в воздухе рабочей зоны составляет 2 мг/м3, в атмосферном воздухе населенных мест - 0,0003 мг/м3, в воде водоемов - 0,001 мг/л.

Утилизация отходов соединений олова

Отходы, содержащие соединения олова, требуют правильной утилизации, чтобы предотвратить загрязнение окружающей среды.

Наиболее распространенный способ - захоронение на специализированных полигонах промышленных отходов. Перед захоронением отходы должны быть заключены в инертные материалы, например бетон или полимер.

Возможно также обезвреживание жидких отходов методом химической нейтрализации. Для этого их обрабатывают растворами кислот или щелочей.

Хранение реактивов и растворов, содержащих соединения олова

Хранение химических реактивов и растворов, содержащих гидроксид олова и другие его соединения, должно осуществляться с соблюдением ряда правил:

• Хранить в отдельном помещении при температуре от +5 до +20°С
• Емкости должны быть герметично закрыты и промаркированы
• Помещение для хранения оборудовать приточно-вытяжной вентиляцией
• Исключить попадание прямых солнечных лучей
• Хранить отдельно от легковоспламеняющихся и горючих веществ

Необходимо соблюдать сроки годности растворов и регулярно проверять целостность тары на предмет протечек и разгерметизации.

Определение содержания соединений олова в объектах окружающей среды

Для контроля загрязнения окружающей среды соединениями олова используют различные методы химического анализа.

В воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе концентрацию олова определяют методом атомно-абсорбционной спектрометрии. Отбор проб воздуха проводят с помощью аспираторов или пробоотборных устройств.

Для анализа сточных и природных вод используют метод инверсионной вольтамперометрии с предварительным концентрированием. Концентрацию олова определяют на уровне нанограммов в литре.

В почвах и донных отложениях содержание олова контролируют методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой после кислотного разложения пробы.