Diossido di stagno

Diossido di stagno
Nome IUPAC
diossido di stagno, ossido di stagno(IV)
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	SnO2
Massa molecolare (u)	150,71
Aspetto	polvere bianca[1]
Numero CAS	18282-10-5
Numero EINECS	242-159-0
PubChem	29011
SMILES	O=[Sn]=O
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)	6,95[1]
Indice di rifrazione	2,006[2]
Solubilità in acqua	praticamente insolubile[1]
Temperatura di fusione	1 630 °C (1 903 K)[1]
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1)	-577,8[2]
ΔfG0 (kJ·mol−1)	-516,2[2]
S0m(J·K−1mol−1)	49,0[2]
C0p,m(J·K−1mol−1)	52,8[2]
Indicazioni di sicurezza
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Il diossido di stagno o ossido di stagno(IV), noto in passato anche come ossido stannico, (chiamato anche anidride stannica in nomenclatura tradizionale) è il composto inorganico con formula SnO₂. In questo ossido lo stagno è nello stato di ossidazione +4. In condizioni normali il composto si presenta come una polvere bianca, praticamente insolubile in acqua. In natura è presente come cassiterite, il minerale che costituisce la principale fonte industriale di stagno.

Il diossido di stagno puro si ottiene per sintesi diretta, tramite combustione di stagno fuso o in polvere all'aria:^[3]

${\displaystyle {\ce {Sn\,+\,O2\to SnO2}}}$

Si può ottenere anche da soluzioni di cloruro stannico (SnCl₄) per trattamento con ammoniaca:^[2]

${\displaystyle {\ce {SnCl4\,+\,4NH3\,+\,2H2O\to SnO2\,+\,4NH4Cl}}}$

Il diossido di stagno cristallizza con la struttura tipo rutilo, nel sistema tetragonale, gruppo spaziale P4/mnm, con costanti di reticolo a = 473,7 pm e c = 318,5 pm.^[4] In questa struttura ogni atomo di stagno ha coordinazione ottaedrica mentre ogni atomo di ossigeno ha una coordinazione trigonale planare.^[5]

Il diossido di stagno è praticamente insolubile in acqua e in acidi e basi diluiti, ma mostra un comportamento anfotero sciogliendosi in acidi e basi concentrati. Con idracidi concentrati si formano alocomplessi:^[6][7]

${\displaystyle {\ce {SnO2\,+\,6HCl\to [SnCl6]^{2-}\,+\,2H3O+}}}$

In alcali concentrati si formano stannati:^[5][7]

${\displaystyle {\ce {SnO2\,+\,2OH^{-}\,+\,2H2O\to [Sn(OH)6]^{2-}}}}$

In soluzioni meno alcaline la specie predominante è invece ${\displaystyle {\ce {SnO_3^{2-}}}}$.^[6]

Il diossido di stagno è alla base di vari colori e smalti usati nelle ceramiche. Il diossido di stagno puro conferisce un colore bianco lattiginoso, ma la sua struttura tipo rutilo favorisce l'assorbimento di ioni colorati. Miscelando diossido di stagno con altri ossidi metallici si ottengono così pigmenti molto stabili con un'ampia gamma di colori, dal giallo (SnO₂/V₂O₅) al grigio-blu (SnO₂/Sb₂O₅) al rosa (SnO₂/Cr₂O₃).^[3][5][8]

Per la produzione di vetro al piombo si usano elettrodi di diossido di stagno, dato che resistono alla corrosione nel vetro fuso e mantengono una buona conduttività elettrica ad alta temperatura.^[3]

A partire dal cloruro stannico si possono depositare su vetro strati sottili di diossido di stagno tramite deposizione chimica da vapore. Uno strato di spessore inferiore a 0,1µm è trasparente, e applicato su un recipiente di vetro lo rende più robusto e resistente alle abrasioni. Strati più spessi drogati con ioni fluoruro o antimonio conducono l'elettricità e possono essere usati in elettrodi e dispositivi elettroluminescenti. Questi strati sono inoltre usati nel costruire finestre isolanti dato che sono trasparenti alle radiazioni visibili ma riflettono quelle infrarosse.^[5][8]

Il diossido di stagno trova impiego come polvere lucidante per vetro, metalli e pietre decorative.^[2]

Ossidi misti di stagno/vanadio e stagno/antimonio trovano impiego come catalizzatori eterogenei in reazioni organiche di ossidazione, come la sintesi di acidi organici a partire da composti aromatici e la sintesi di acrilonitrile a partire da propilene.^[5][8]

Il diossido di stagno è ampiamente usato per rivelare gas tossici come monossido di carbonio (CO) e gas combustibili come idrocarburi e vapori di solventi. Sensori di questo tipo sono usati in parcheggi sotterranei e sistemi di ventilazione. Il funzionamento del diossido di stagno come sensore si basa sulle sue proprietà di semiconduttore, dato che la sua conduttività elettrica cresce alla presenza di questi gas. Le caratteristiche del sensore possono essere modificate drogando diossido di stagno con altri metalli.^[7]

Il diossido di stagno non è considerato pericoloso secondo il regolamento CLP.^[1]

• (DE) W.H. Baur, Über die Verfeinerung der Kristallstrukturbestimmung einiger Vertreter des Rutiltyps: TiO₂, SnO₂, GeO₂ und MgF₂, in Acta Cryst., vol. 9, n. 6, 1956, pp. 515–520, DOI:10.1107/S0365110X56001388.
• GESTIS, Tin(IV) oxide, su gestis-en.itrust.de, 2018. URL consultato il 20 settembre 2018 (archiviato dall'url originale il 25 settembre 2018). Pagina deldiossido di stagno nel data base GESTIS.
• (EN) G. G. Graf, Tin, Tin Alloys, and Tin Compounds, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, 2002, DOI:10.1002/14356007.a27_049.
• (EN) N. N. Greenwood e A. Earnshaw, Chemistry of the elements, 2ª ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4.
• (DE) A. F. Holleman e N. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, Berlino, Walter de Gruyter, 2007, ISBN 978-3-11-017770-1.
• (EN) C. E. Housecroft e A. G. Sharpe, Inorganic chemistry, 3ª ed., Harlow (England), Pearson Education Limited, 2008, ISBN 978-0-13-175553-6.
• (EN) P. Patnaik, Handbook of inorganic chemicals, New York, McGraw-Hill, 2003, ISBN 0-07-049439-8.
• (EN) J. L. Wardell, Tin: Inorganic Chemistry, in Encyclopedia of Inorganic Chemistry, 2ª ed., John Wiley & Sons, 2006, DOI:10.1002/0470862106.ia244, ISBN 9780470862100.

V · D · M Composti dello stagno
Stagno(II)	SnBr2 · SnCl2 · SnF2 · SnI2 · SnO · Sn(OH)2 · SnSO4 · SnSe · SnTe · SnS
Stagno(IV)	SnBr4 · SnCl4 · SnF4 · SnH4 · SnI4 · SnO2 · SnS2

V · D · M Ossidi

D2O H2O                                 He Li2O BeO   B2O3 CO CO2 C2O3 NO · NO2 N2O · N2O3 N2O4 · N2O5 O F2O Ne Na2O MgO   Al2O3 SiO SiO2 PO · P2O3 P2O4 · P4O10 SO2 SO3 ClO2 · Cl2O Cl2O3 · Cl2O4 Cl2O6 · Cl2O7 Ar K2O CaO Sc2O3 TiO Ti2O3 TiO2 V2O3 VO2 V2O5 CrO · Cr2O3 CrO2 · CrO3 MnO · Mn3O4 Mn2O3 · Mn5O8 MnO2 · MnO3 Mn2O7 FeO Fe2O3 Fe3O4 CoO Co3O4 Co2O3 NiO Cu2O CuO ZnO Ga2O Ga2O3 GeO GeO2 As2O3 As2O5 SeO2 SeO3 BrO2 Br2O3 Br2O5 Kr Rb2O SrO Y2O3 ZrO2 NbO NbO2 MoO2 MoO3 Mo2O3 Tc2O7 Ru2O3 · RuO2 RuO3 · RuO4 Rh2O3 RhO2 PdO AgO CdO In2O3 SnO SnO2 Sb2O3 TeO TeO2 TeO3 I2O4 · I2O5 I2O6 · I4O9 XeO3 Cs2O3 BaO * HfO2 Ta2O5 W2O3 · WO2 WO3 · W2O5 ReO2 ReO3 Re2O7 OsO2 OsO4 IrO2 IrO4 PtO2 Au2O3 Hg2O HgO Tl2O Tl2O3 PbO PbO2 Pb3O4 Bi2O3 BiO2 Bi2O5 PoO PoO2 PoO3 At Rn Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og     ↓   * La2O3 Ce2O3 Ce3O4 CeO2 Pr2O3 PrO2 Pr6O11 Nd2O3 Pm2O3 Sm2O3 Eu2O3 Gd2O3 Tb2O3 Tb4O7 TbO2 Dy2O3 Ho2O3 Er2O3 Tm2O3 Yb2O3 Lu2O3   ** Ac2O3 ThO ThO2 PaO2 Pa2O5 UO2 · U2O5 U3O8 · UO3 UO4 · UO6 NpO2 PuO2 Am2O3 AmO2 Cm2O3 CmO2 Bk2O3 Cf2O3 CfO2 Es Fm Md No Lr

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