Element 50 · Hoofdgroepmetaal

Tin (Sn)

Tin (Sn) is het element met atoomnummer 50, een zilverwit, zacht metaal dat al meer dan 5000 jaar wordt gebruikt. Door tin met koper te mengen ontstond brons, het materiaal dat een heel tijdperk zijn naam gaf. Tegenwoordig gaat het meeste tin naar soldeer om elektronische onderdelen te verbinden, en naar blik: staal met een dun beschermend laagje tin.

Tin in cijfers
SymboolSn
Atoomnummer50
Atoommassa118,71 u
CategorieHoofdgroepmetaal
Groep14
Periode5
Blokp-blok
Fase bij 20 °Cvast
Smeltpunt231,93 °C
Kookpunt2602 °C
Dichtheid7,27 g/cm³
Elektronenconfiguratie[Kr] 4d10 5s2 5p2
Elektronen per schil2, 8, 18, 18, 4
Elektronegativiteit (Pauling)1,96
Oxidatiegetallen+2, +4
Ontdektoudheid
Engelse naamTin
Latijnse naamStannum

Eigenschappen van tin

Tin heeft een laag smeltpunt van 231,9 °C en is zacht en goed vervormbaar. Het komt voor in twee vormen. Wit tin (β-tin) is de bekende metaalvorm. Onder 13,2 °C is grijs tin (α-tin) eigenlijk stabieler, een bros, poederachtig halfgeleidend materiaal met dezelfde kristalstructuur als diamant. De overgang verloopt meestal heel langzaam, maar bij strenge kou kunnen tinnen voorwerpen uiteenvallen tot grijs poeder: tinpest. Net als indium maakt tin bij buigen een knisperend geluid, de tinkreet. Tin is goed bestand tegen corrosie door water en zwakke zuren, wat het geschikt maakt voor voedselverpakkingen. Sterke zuren en basen lossen het wel op; het is amfoteer. In verbindingen heeft tin oxidatiegetal +2 of +4. Organotinverbindingen, met tin-koolstofbindingen, werden gebruikt als aangroeiwerende verf voor schepen, maar zijn zeer giftig voor zeeleven. Tin heeft tien stabiele isotopen, meer dan elk ander element.

Naam. Het symbool Sn komt van het Latijnse stannum; het Nederlandse tin is een oud Germaans woord.

Atoombouw en plaats in het periodiek systeem

Tin staat in periode 5 en groep 14 (koolstofgroep) van het periodiek systeem, in het p-blok.

Een neutraal atoom heeft 50 protonen in de kern en 50 elektronen, verdeeld over 5 schillen: 2, 8, 18, 18, 4. Het periodenummer (5) is gelijk aan het aantal schillen.

Omdat het in groep 14 staat, heeft Tin 4 valentie-elektronen in de buitenste schil; die bepalen hoe het reageert en bindingen vormt (zie chemische bindingen).

Buren in het systeem: links/ervoor: Indium (In, 49); rechts/erna: Antimoon (Sb, 51); erboven in dezelfde groep: Germanium (Ge); eronder in dezelfde groep: Lood (Pb).

Andere elementen in groep 14: Koolstof, Silicium, Germanium, Lood, Flerovium.

Voorkomen

Het belangrijkste tinerts is cassiteriet, tinsteen (SnO2), een zwaar, donker mineraal. Doordat het zo zwaar en bestendig is, hoopt het zich op in rivier- en strandafzettingen. China, Indonesië, Myanmar en Peru zijn grote producenten. In de oudheid waren Cornwall in Engeland en het Ertsgebergte bekende tinbronnen; Feniciërs voeren er al voor handel naartoe. Tinerts wordt in een oven met koolstof gereduceerd tot metaal. Een flink deel van het tin wordt gerecycled uit blik en soldeer. Tin wordt soms als conflictmineraal gezien vanwege mijnbouw in Oost-Congo.

Toepassingen

  • Ongeveer de helft van het tin wordt gebruikt in soldeer om onderdelen op printplaten te verbinden, tegenwoordig meestal loodvrij met zilver en koper.
  • Blik voor conserven is staalplaat met een dun laagje tin dat roest en aantasting door voedsel voorkomt.
  • Brons (koper met tin) en tinlegeringen zoals pewter worden gebruikt voor beelden, klokken, medailles en tinnen bekers.
  • Vensterglas wordt gemaakt door gesmolten glas op een bad van vloeibaar tin te laten drijven, waardoor het volkomen vlak wordt (floatglas).
  • Tinverbindingen dienen als katalysator en stabilisator in kunststoffen zoals pvc.

Veelgestelde vragen

Is een blikje van tin gemaakt?

Nauwelijks. Een conservenblik is van staal met een heel dun laagje tin, vaak minder dan een duizendste millimeter, dat het staal tegen roest beschermt. Frisdrankblikjes zijn meestal van aluminium en bevatten helemaal geen tin. Het woord blik betekende oorspronkelijk dun, glanzend plaatmetaal.

Wat is tinpest?

Tinpest is het verschijnsel waarbij wit, metaalachtig tin bij lage temperaturen overgaat in grijs tin. Grijs tin heeft een grotere inhoud en is bros, waardoor het voorwerp barst en tot poeder uiteenvalt. De omzetting gaat onder 13 °C, maar verloopt pas echt snel bij strenge vorst rond −30 °C.

Wat is het verschil tussen tin en brons?

Tin is een zuiver element. Brons is een legering, een mengsel van metalen, die voor het grootste deel uit koper bestaat met meestal 10 tot 12 procent tin. Brons is veel harder dan beide metalen afzonderlijk. Daarom maakten mensen in de bronstijd er gereedschap en wapens van.

Verder lezen