Kluczowa różnica między ołowiem a cyną polega na tym, że ołów jest metalicznym szarym metalem o niebieskim odcieniu, podczas gdy cyna jest srebrzystobiałym metalem o słabym żółtym odcieniu.
Ołów i cyna to pierwiastki z grupy 14 w układzie okresowym pierwiastków. Ta grupa pierwiastków nazywana jest grupą węglową, ponieważ pierwszym członkiem tej grupy jest powszechny pierwiastek chemiczny „węgiel”.
Co to jest ołów?
Ołów to pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 82 i symbolu chemicznym Pb. Jest to metaliczny pierwiastek chemiczny, sklasyfikowany jako metal ciężki, który jest gęstszy niż większość znanych nam materiałów. Jednak ołów jest miękkim i plastycznym metalem o stosunkowo niskiej temperaturze topnienia. Możemy świeżo ciąć ten metal i możemy zaobserwować charakterystyczną niebieską nutę wraz z srebrzystoszarym metalicznym wyglądem. Ten metal może matowieć pod wpływem powietrza, co nadaje metalowej powierzchni matowoszary wygląd. Co ważniejsze, ołów ma najwyższą liczbę atomową dowolnego stabilnego pierwiastka.
Rysunek 01: Ołów
Ołów to stosunkowo mało reaktywny metal po transformacji. Słaby metaliczny charakter ołowiu możemy zilustrować jego amfoteryczną naturą. Np. ołów i tlenki ołowiu reagują z kwasami i zasadami i mają tendencję do tworzenia wiązań kowalencyjnych. Możemy znaleźć związki ołowiu często mające stopień utlenienia +2 ołowiu, a nie stopień utlenienia +4 (+4 to najczęstsze utlenienie pierwiastków z grupy 14).
Biorąc pod uwagę właściwości objętościowe ołowiu, ma on wysoką gęstość, plastyczność, ciągliwość i wysoką odporność na korozję z powodu pasywacji. Ołów ma zwartą, skoncentrowaną na powierzchni sześcienną strukturę i wysoką masę atomową, co powoduje, że gęstość jest większa niż gęstość większości popularnych metali, takich jak żelazo, miedź i cynk. W porównaniu z większością metali ołów ma bardzo niską temperaturę topnienia, a jego temperatura wrzenia jest również najniższa wśród pierwiastków z grupy 14.
Ołów ma tendencję do tworzenia warstwy ochronnej pod wpływem powietrza o różnym składzie. Najczęstszym składnikiem tej warstwy jest węglan ołowiu(II). W ołowiu mogą również występować siarczany i chlorki. Ta warstwa sprawia, że metalowa powierzchnia ołowiu jest chemicznie obojętna na powietrze. Ponadto gazowy fluor może reagować z ołowiem w temperaturze pokojowej, tworząc fluorek ołowiu(II). Podobna reakcja zachodzi również z gazowym chlorem, ale wymaga to ogrzewania. Poza tym ołów metaliczny jest odporny na kwas siarkowy i fosforowy, ale reaguje z kwasem HCl i HNO3. Kwasy organiczne, takie jak kwas octowy, mogą rozpuszczać ołów w obecności tlenu. Podobnie stężone kwasy alkaliczne mogą rozpuszczać ołów, tworząc śliwki.
Co to jest cyna?
Cyna jest pierwiastkiem chemicznym o liczbie atomowej 50 i symbolu chemicznym Sn. Ma srebrzystobiały wygląd i charakterystyczny bladożółty odcień. Cyna należy do grupy 14 układu okresowego pierwiastków, a zatem należy do grupy węglowej. Jest to miękki metal, który możemy ciąć bez dużej siły. Jednak cyna wykazuje podobieństwo chemiczne do swoich sąsiadów, ołowiu i germanu.
Istnieją dwa główne stopnie utlenienia cyny; +2 i +4 stany utlenienia. Stan +4 jest nieco bardziej stabilny niż stan utlenienia +2. Cynę możemy opisać jako miękki, ciągliwy, ciągliwy i wysoce krystaliczny srebrzystobiały metal. Istnieje dziesięć stabilnych izotopów cyny. Najbardziej rozpowszechnionym izotopem jest izotop Sn-120.
Rysunek 02: Ocynowana metalowa powierzchnia
Istnieją dwa główne alotropy cyny: alfa-cyna i beta-cyna. Wśród nich beta-cyna jest bardziej stabilna w temperaturze pokojowej, a także plastyczna. Alfa-cyna jest stabilna w niskich temperaturach i krucha w temperaturze pokojowej.
Co ważniejsze, cyna jest odporna na korozję powodowaną przez wodę. Jednak ten metal może być atakowany przez kwasy i zasady. Dzięki temu może być wysoko wypolerowany i możemy go używać jako powłoki ochronnej dla innych ważnych metali. Ochronna warstwa tlenku, która występuje na metalicznej cynie, może dodatkowo zapobiegać utlenianiu powierzchni metalu, a ta sama warstwa może tworzyć się na stopach cyny. Ponadto cyna może działać jako katalizator w obecności tlenu w mieszaninie reakcyjnej, przyspieszając w ten sposób określoną reakcję chemiczną.
Jaka jest różnica między ołowiem a cyną?
Ołów i cyna to elementy metalowe. Symbolem chemicznym ołowiu jest Pb, a symbolem chemicznym cyny Sn. Kluczową różnicą między ołowiem a cyną jest to, że ołów występuje w metalicznym szarym kolorze z niebieskim odcieniem, podczas gdy cyna pojawia się jako srebrzystobiały metal o słabym żółtym odcieniu.
Poniższa infografika porównuje główne właściwości obu metali i przedstawia obok siebie różnice między ołowiem a cyną.
Podsumowanie – ołów kontra cyna
Ołów i cyna to elementy metalowe. Kluczową różnicą między ołowiem a cyną jest to, że ołów występuje w metalicznym szarym kolorze z niebieskim odcieniem, podczas gdy cyna pojawia się jako srebrzystobiały metal o słabym żółtym odcieniu.
