4A族元素(三) The Group 4A ElementsⅢ

化學原理啟迪445

Gianfranco Ferre Fall/Winter 2013-14 | Milan Fashion Week

1.     錫Tin是柔軟、銀質的金屬，能壓製成薄片（錫箔），數個世紀以來，人類用錫製作合金，例如青銅bronze是20%的錫和80%的銅，焊錫solder是33％的錫和67%的鉛，錫器合金/白蠟是85%錫、7%銅、6%鉍、2％銻。

2.     錫有三種同素異形體allotropes：白錫white tin，在常溫下穩定；灰錫gray tin，溫度低於13.2℃時穩定；脆錫brittle tin，溫度高於161℃時才存在。在低溫下，錫會逐漸變成粉狀的灰錫，瓦解四散，這就是錫害tin disease。

3.     錫的主要功能是保護鋼，錫常用於食器。在鋼的表面電鍍薄薄的一層錫，能形成具保護作用的錫氧化物外膜，可防止鏽蝕。

4.     錫化合物裡的錫有＋2和＋4二種氧化態。舉例來說，鹵化錫由二種錫組成，錫(Ⅱ)和錫(Ⅳ)。除了SnF4以外，錫(Ⅳ)鹵化物都有比較強的揮發性。

5.     錫(Ⅳ)鹵化物比較像分子化合物，比較不像離子化合物，從Sn⁴⁺的電荷－半徑比charge to radius ratio很高來看，這是十分合理的。

注：Sn⁴⁺電荷－半徑比較高，意味著Sn⁴⁺有比較強的正電荷可控制價電子，所以價電子不會離得太遠，也因此Sn⁴⁺離子與鹵素陰離子之間的價電子，位置比較介於陽離子與陰離子的中間地帶。

6.     所以，錫(Ⅳ)鹵化物，不是由Sn⁴⁺和X^－離子組成，而是由Sn－X共價鍵組成。我們大致可以確定，不論是錫(Ⅳ)鹵化物或其他含錫化合物，都沒有Sn⁴⁺離子。

7.     SnF4比較不容易揮發，不是因為它的組成物是Sn⁴⁺和F^－離子，而是因為SnF4物質由SnF6^2－和SnF2²⁺離子組成。

8.     與錫(Ⅳ)化合物相比，錫(Ⅱ)鹵化物的揮發性比較低。事實上，錫鹵化物(Ⅱ)有離子性，由Sn²⁺和X^－離子組成。錫(Ⅱ)鹵化物是液態溶液，常用來當作還原劑。

9.     錫(Ⅱ)氟化物添加在牙膏裡，防止蛀牙。現在牙膏改添加氟化鈉。

10. 我們可從方鉛礦(PbS)輕而易舉地提取出鉛，因為鉛在低溫下會融化，我們可將方鉛礦放置於低溫中，率先取得純鉛金屬。人類使用鉛的紀錄，最早是3000B.C.的埃及人。

11. 羅馬人使用鉛製造食器，用含鉛的釉料為陶瓷上色，或製造複雜的鉛錘系統，以及用鉛壺煮甜點。問題是鉛是劇毒。羅馬人頻繁地接觸鉛，很可能是造成羅馬公民死亡的原因。羅馬人的骨骸分析顯示含鉛量非常高。

n  翻譯編寫Steven S. Zumdahl 《Chemical Principles》