Étain

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Pour les articles homonymes, voir Étain (homonymie). 

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Indium - Étain - Antimoine Ge Sn Pb       Table Complète
Général
Nom, Symbole, Numéro	Étain, Sn, 50
Série chimique	métaux pauvres
Groupe, Période, Bloc	14, 5, p
Masse volumique, Dureté	7 310 kg/m³, 1,5
Couleur	Gris argenté
Propriétés atomiques
Masse atomique	118,710 u
Rayon atomique (calc)	145 (145) pm
Rayon de covalence	141 pm
Rayon de van der Waals	217 pm
Configuration électronique	[Kr]4d10 5s2 5p2
Électrons par niveau d'énergie	2, 8, 18, 18, 4
États d'oxydation (Oxyde)	4, 2, Amphotère
Structure cristalline	Tétragonal
Propriétés physiques
État de la matière	solide
Température de fusion	505 K (232 °C)
Température de vaporisation	2 875 K (2 602 °C)
Volume molaire	16,29 ×10-3 m³/mol
Énergie de vaporisation	295,8 kJ/mol
Énergie de fusion	7,029 kJ/mol
Pression de la vapeur	5,78×10-21 Pa à 505 K
Vélocité du son	2 500 m/s à 933 K
Divers
Électronégativité	1,96 (Échelle de Pauling)
Capacité calorique spécifique	228 J/(kg*K)
Conductivité électrique	9,17 106/m ohm
Conductivité thermique	66,6 W/(m*K)
1er Potentiel d'ionisation	708,6 kJ/mol
2e Potentiel d'ionisation	1 411,8 kJ/mol
3e Potentiel d'ionisation	2 943,0 kJ/mol
4e Potentiel d'ionisation	3930.3 kJ/mol
5e Potentiel d'ionisation	7456 kJ/mol
Isotopes les plus stables
iso AN demi-vie MD Ed MeV PD 112Sn 0,97% Sn est stable avec 62 neutrons 114Sn 0,65% Sn est stable avec 64 neutrons 115Sn 0,34% Sn est stable avec 65 neutrons 116Sn 14,54% Sn est stable avec 66 neutrons 117Sn 7,68% Sn est stable avec 67 neutrons 118Sn 24,23% Sn est stable avec 68 neutrons 119Sn 8,59% Sn est stable avec 69 neutrons 120Sn 32,59% Sn est stable avec 70 neutrons meta state 0,006 MeV 55 ans TI β- 0.006 0.394 121Sb 122Sn 4,63% Sn est stable avec 72 neutrons 124Sn 5,79% Sn est stable avec 74 neutrons 126Sn {syn.} ~1 E5 ans β- 0,380 126Sb
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L'étain est un élément chimique, de symbole Sn et de numéro atomique 50. C'est un métal gris-argent, malléable, moyennement ductile à température ambiante.

Le nom d'origine latine « stannum » ou « stagnum » fut d'abord utilisé pour un mélange d'argent et de plomb.

Sommaire 1 Caractéristiques 2 Histoire 3 Le bronze 4 Variétés allotropiques 5 Utilisations 5.1 Sous forme d'étain 5.2 Sous forme de bronze 6 Divers 7 Symbolique

[] Caractéristiques

L'étain est un métal hautement cristallisé qui 'crie' ou 'pleure' lorsqu'on en plie une barre (rupture des liaisons cristallines).
Il résiste à la corrosion par l'eau de mer et l'eau douce, mais peut être attaqué par les acides forts.

[] Histoire

L'étain était déjà connu dans l'Antiquité, sur toute la planète. Le bronze, alliage de cuivre et d'étain, était connu antérieurement. En Mésopotamie, à Ur, on a trouvé des objets en bronze datés de 5000 ans avant Jésus-Christ. Jules César a décrit l'exploitation de minerais d'étain dans les mines de Cornouailles (Grande-Bretagne).

Depuis la Grande Bretagne, la route de l'étain passe en Gaule, empruntant le Rhône et l'un des objectifs de la conquête césarienne est de sécuriser cette voie d'approvisionnement.

[] Le bronze

Le bronze est le premier alliage qui a été réalisé et utilisé par l'homme.
Son influence était si grande qu'on a désignée une période historique en se référant à cet alliage : « l'âge du bronze » (d'environ 2000 à 800 avant J.-C.).
Le nom « bronze » vient de Brindisi, ville d'Italie.

[] Variétés allotropiques

A pression atmosphérique, l'étain pur possède trois variétés allotropiques (il existe sous trois formes cristallines). Entre 13°C et 161°C, l'étain est sous forme β, c'est l'étain blanc, de densité 7,28 g/cm^-3. Au dessus de 161°C, l'étain est sous forme γ de densité 6,5 g/cm^-3, plus fragile. En dessous de 12-13 °C, l'étain blanc se transforme lentement en étain gris, c'est la forme α, de densité 5,75 g/cm^-3.

Cette transformation et le changement de densité affectent évidemment la tenue mécanique du matériau. En dessous de -50°C, la transformation est rapide et l'étain devient pulvérulent. C'est la "peste de l'étain".

Il a été avancé par certains historiens que les changements de formes allotropiques de l'étain ait pu jouer un rôle dans les défaites de Napoléon 1er en Russie, les boutons des uniformes devenant cassants, entraînant pour les soldats inconfort et exposition excessive au froid.

[] Utilisations

[] Sous forme d'étain

• Fer-blanc : toles fines d'acier doux recouvertes d'une mince couche d'étain, généralement par électro-déposition. Le fer-blanc est surtout utilisé pour fabriquer les emballages métalliques (boîtes de conserve).
• Soudure : Le métal d'apport est constitué par un alliage, souvent d'étain (à raison de 2 à 63 %) avec le plomb, à bas point de fusion (185 °C). Du fait de la méfiance de plus en plus grande vis-à-vis du plomb, la composition évolue vers des alliages sans plomb, par exemple étain-cuivre ou étain-argent, beaucoup plus chers et nécessitant une température plus élevée (225 °C).
• Etamage : l'étamage consiste à recouvrir une pièce métallique d'une fine couche d'étain pour garantir de bons contacts électriques. L'étain pur (sans plomb) peut cependant former des "whiskers", c'est-à-dire des fils micrométriques susceptibles de provoquer des courts-circuits. Le processus de formation des "whiskers", qui dure plusieurs mois, est mal compris (il semble que l'intensité du champ magnétique joue un rôle). Des remèdes existent (ajouts de traces d'autres métaux au moment du dépôt de la couche d'étain).
• Monnaies : On incorpore souvent de l'étain dans les pièces de monnaie. Les pièces de 50 cent, 20 cent et 10 cent d'Euro en contiennent 1 %.
• Vaisselle et décoration : généralement en « métal anglais », un alliage d'étain (de 70 à 94 %), d'antimoine (de 5 à 24 %) et de cuivre (jusqu'à 5 %).
• Produit anti-algues : on traite les coques de bateau avec une peinture contenant une substance dérivé du tributylétain (C₄H₉)₃Sn. Ces composés utilisés pour empêcher la fixation des algues sur les coques des navires sont toxiques pour l'environnement, ce qui en fait limiter l'usage actuellement.
• Verre : pour fabriquer le verre plat, le procédé le plus répandu est la flottation sur lit d'étain en fusion (float glass).
• Supraconducteur : l'alliage étain-niobium Nb₃Sn est supraconducteur à des températures relativement « élevées » (température critique de 19 °K). Ses performances: densité de courant de 750 A/mm² sous 12 Tesla le désigne comme le successeur du niobium-titane pour les applications à grande échelle.

[] Sous forme de bronze

• Sculpture : l'alliage noble pour les sculptures est le bronze (environ 80 % cuivre, 20 % étain).
• Robinetterie : utilise un alliage intermédiaire entre le laiton et le bronze qui comprend 10 % d'étain et 3 % de zinc.
• Tuyau d'orgue : utilise un alliage comprenant 77,5 % d'étain, 22 % de plomb et 0,5 % de cuivre. Donne une belle sonorité, résiste bien à la corrosion et garde une belle couleur pour les tuyaux de « montre ».
• Cloche : utilise du bronze contenant entre 21,5 et 24 % d'étain (d'autant plus que la cloche est petite).
• Canon de l'artillerie à poudre

[] Divers

La Malaisie est le pays où se situe la plupart des réserves mondiales d'étain.

[] Symbolique

• Les noces d'étain symbolisent les 10 ans de mariage dans le folklore français.
• L'étain est le 4eme niveau dans la progression de la Sarbacane Sportive.