Tina

Indium ← Tina → Antimoni Ge ↑ Sn ↓ Pb       Koko taulukko
Yleistä
Nimi	Tina
Tunnus	Sn
Järjestysluku	50
Luokka	metalli
Lohko	p-lohko
Ryhmä	14, hiiliryhmä
Jakso	5
Tiheys	(valkoinen) 7,265 (harmaa) 5,769 · 103 kg/m3
Kovuus	1,5 (Mohsin asteikko)
Väri	Hopeanhohtoinen harmaa
Löytövuosi	(Esihistoriall.)
Atomiominaisuudet
Atomipaino (Ar)	118,710
Atomisäde, mitattu (laskennallinen)	145 pm
Kovalenttisäde	141 pm
Van der Waalsin säde	217 pm
Orbitaalirakenne	[Kr] 4d10 5s2 5p2
Elektroneja elektronikuorilla	2, 8, 18, 18, 4
Hapetusluvut	+II, +IV
Kiderakenne	Tetragonaalinen
Fysikaaliset ominaisuudet
Olomuoto	Kiinteä
Sulamispiste	505,08 K (231,93 °C)
Kiehumispiste	2875 K (2602 °C)
Moolitilavuus	- · 10−3 m3/mol
Höyrystymislämpö	(valkoinen) 296,1 kJ/mol
Sulamislämpö	(valkoinen) 7,03 kJ/mol
Äänen nopeus	2730 m/s K:ssa
Muuta
Elektronegatiivisuus	1,96 (Paulingin asteikko)
Ominaislämpökapasiteetti	0,227 (valkoinen) kJ/(kg K)
Lämmönjohtavuus	(300 K) 66,8 W/(m·K)
Tiedot normaalilämpötilassa ja -paineessa

Tina (lat. stannum) on hiiliryhmään kuuluva alkuaine, jonka kemiallinen merkki on Sn. Jaksollisessa järjestelmässä tina on 50. alkuaine. Yhdisteissään tina esiintyy hapetusluvuilla +II ja +IV. Tina on veteen liukenematonta ja sen CAS-numero on 7440-31-5.

Tina on ollut tunnettu jo esihistoriallisena aikana. Antiikin aikana sitä saatiin varsinkin Länsi-Euroopassa sijainneilta Tinasaarilta eli Kassiteriiteilta, joiden on arveltu sijainneen joko Pohjois-Espanjan tai Ison-Britannian rannikolla.

Ominaisuudet

Normaalissa paineessa (1 bar) tina on huoneenlämmössä (298K) hopeanvalkoinen, kiiltävä, sitkeä ja pehmeähkö metalli, joka on muodoltaan β-Sn eli niin sanottua valkoista tinaa. Tinan toinen allotrooppinen muoto on harmaa tina α-Sn, joka on alle 13,2 °C:n (286K) lämpötilassa pysyvä muoto. Tämän vuoksi alle 286K lämpötilassa valkoinen tina muuttuu hitaasti harmaaksi tinaksi. Käytännössä muutos havaitaan kylmässä tinan pinnalle muodostuvina harmaina laikkuina ja esineen hitaana haurastumisena (tinarutto). Muutos β→α tarkoittaa kidehilan muutosta, jossa tinan koordinaatioluku (lähimpien atomien lukumäärä) pienenee 6:sta 4:än, ja α-tina muodostaa timantinkaltaisen rakenteen. β-tina on tiheämpää (7,31 g/cm³) kuin α-tina (5,75 g/cm³), joten normaalista poiketen lämpötilan laskiessa tina muuttuu harvempaan rakenteeseen.

Tina kestää hyvin ilman, veden ja heikkojen happojen vaikutuksen, ja siksi sitä käytetään rautalevyjen suojana.

Huoneenlämmössä tina on ilmassa kestävää, mutta kuumennettaessa se hapettuu tinadioksidiksi (tina(IV)oksidi) SnO₂. Kuitenkin jo huoneenlämmössä tina reagoi kloorin ja bromin kanssa. Se liukenee happoihin ja alkaliliuoksiin. Tärkein tinamineraali on tinakivi eli kassiteriitti.

Valmistus

Tinaa valmistetaan pelkistämällä tinakiveä hiilellä 1 400 °C:n lämpötilassa.

$2{\rm {SnO}}_{2}(s)+{\rm {C}}(s)\rightarrow 2{\rm {Sn}}(s)+{\rm {CO}}_{2}(g)$

Tinaa voidaan valmistaa tinakivestä myös vetykaasulla pelkistämällä, jolloin tarvitaan edellisen reaktion tapaan korkea lämpötila.

${\rm {SnO}}_{2}(s)+2{\rm {H}}_{2}(g)\rightarrow {\rm {Sn}}(s)+2{\rm {H}}_{2}{\rm {O}}(g)$

Käyttö

Tinaa käytetään koriste- ja käyttöesineiden sekä monien metalliseosten (esimerkiksi pronssin) valmistukseen, metallien päällystämiseen (erityisesti kupariastioiden sisäpinnoilla) sekä juottamiseen. Alumiini on osittain syrjäyttänyt tinan voideputkiloiden valmistuksessa. Tinapaperia käytettiin ennen yleisesti ruokatavaroiden pakkaamiseen, mutta nykyään alumiinifolio on syrjäyttänyt sen. Tinalankaa muun muassa käytetään koristeena.

Tinan seokset

Tinan ja lyijyn muodostamaa seosta kutsutaan juotostinaksi. Kirjasinmetalli on tinan, lyijyn ja antimonin seos. Uudenvuodentinat ovat kirjasinmetallia ja siten ongelmajätettä. Pronssi on tinan ja kuparin seos. Tinan ja hopean seosta käytetään tinalankana, ns. luulajanlanka.

Aiheesta muualla

• Tinan kansainvälinen kemikaalikortti