ÉTAIN

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Composés minéraux de l'étain

Degré d'oxydation IV

L'étain possède un caractère ionique prédominant dans ses oxydes (SnO2, les spinelles Mg2SnO4 et Co2SnO4, les pérovskites CaSnO3 et PbSnO3...) et ses fluorures (SnF4, LiSnF6, Na2SnF6...). L'ion Sn4+ y possède toujours la coordinence 6.

Dans ses composés covalents, l'étain IV possède soit une configuration tétraédrique correspondant à une hybridation sp3 (hydrure SnH4, halogénures SnCl4, SnBr4, SnI4), soit une configuration octaédrique correspondant à une hybridation d2sp3 : complexes (RY) 2SnX4 (X étant un halogène, RY une molécule organique comportant un atome Y donneur d'électrons : oxygène, azote, soufre...).

Les hydrures SnH4 et Sn2H6 (ou stannanes) sont préparés par addition d'acide chlorhydrique à une solution de borohydrure et de stannite de potassium maintenue à 0 0C :

Les stannanes sont des gaz, toxiques, peu stables : porté à température ambiante, Sn2H6 se décompose instantanément.

L'hydrolyse des sels stanniques conduit à des précipités blancs dont la constitution fut l'objet d'une longue controverse. Ils furent longtemps considérés comme des acides possédant des formules définies : on distinguait les acides α stanniques, préparés à température ordinaire, très solubles dans les bases, des acides β stanniques, préparés à partir d'une solution à l'ébullition, insolubles dans les bases. Les méthodes d'investigation modernes ont montré qu'il s'agissait en fait d'oxyde d'étain, plus ou moins hydraté, qu'il convient donc de formuler SnO2, nH2O. Dans les solutions basiques, l'étain passe sous forme d'ions stannates. Par concentration, les hexahydroxostannates MI2Sn(OH)6 précipitent (MI : métal alcalin). Na2Sn(OH)6 est utilisé dans l'industrie textile pour imprégner les tissus avant teinture. Les hexahydroxostannates de métaux bivalents MIISn(OH)6 (MII : Fe, Co, Cu, Ca...) peuvent être préparés par addition des sels des métaux correspondants à une solution de stannate alcalin.

L'oxyde anhydre, SnO2, obtenu par calcination de l'oxyde hydraté, se présente sous la forme d'une poudre blanche, se sublimant au voisinage de 1 500 0C, et possédant la structure du rutile. Il résiste à l'action des acides et des bases ; il est réduit par l'hydrogène et l'oxyde de carbone dès 500 0C, mais le carbone est sans action à toute température. De nombreux stannates anhydres sont obtenus par voie sèche : ainsi, l'action du nitrate de potassium à 900 0C sur SnO2 permet d'obtenir les stannates K4SnO4, K2SnO3 et K2Sn3O7, l'action des oxydes alcalino-terreux à 1 100 0C les stannates MSnO3 et M2SnO4 (M : Ca, Sr, Ba).

Le sulfure anhydre SnS2 se prépare par synthèse directe. C'est un composé lamellaire, de structure CdI2, de couleur jaune d'or, employé comme pigment.

Par passage d'un courant d'hydrogène sulfuré dans une solution d'un sel stannique, un sulfure hydraté de formule SnS2, 2H2O précipite ; il est soluble dans les sulfures alcalins avec formation de thiostannates qui peuvent être précipités par addition d'alcool.

Les halogénures SnX4 (X : F, Cl, Br, I) s'obtiennent par action des halogènes sur l'étain. Le caractère ionique du fluorure le distingue des autres halogénures : c'est un solide, qui se sublime au-dessus de 700 0C, tandis que le chlorure est un liquide incolore, volatil, fumant à l'air, soluble dans certains solvants organiques.

SnCl4 est un accepteur d'électrons : il forme des complexes (RY)2SnCl4 avec les alcools, éthers, cétones, aldéhydes, amines... Il se combine également à de nombreux chlorures pour former des chlorostannates M2SnCl6 ou MIISnCl6.

Degré d'oxydation II

Les liaisons formées par l'étain II sont toujours à caractère essentiellement covalent. La paire d'électrons 5s2 non partagés porte le nom de doublet inerte. L'étain II adopte généralement une configuration pyramidale à base triangulaire (dans les chlorures SnCl2 ; SnCl2,2H2O ; K2SnCl4,H2O ; le sulfure SnS...) ou à base carrée (pour l'oxyde SnO ; les fluorures NaSn2F5 ; KSnF3,0,5H2O...). Dans le premier cas, les trois orbitales 5p sont utilisées pour former trois liaisons faisant entre elles des angles voisins de 900. Dans le second cas, les orbitales sont hybridées d'une manière complexe, encore mal définie.

Les halogénures d'étain divalent s'obtiennent par action des hydracides halogén [...]

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Écrit par :

  • : ancien élève de l'École normale supérieure, docteur ès sciences, directeur de recherche au C.N.R.S.
  • : professeur à l'université de Bordeaux-I, directeur de recherche au C.N.R.S.

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Pour citer l’article

Claude FOUASSIER, Michel PÉREYRE, « ÉTAIN », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 28 juin 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/etain/