ÉTAIN
Propriétés du métal
L'étain fond à 231,9 0C et se vaporise à 2 270 0C. La faible densité (5,75 g/m3), la structure, les propriétés semi-conductrices et diamagnétiques de l'étain gris (variété α) l'apparentent à ses homologues supérieurs de la colonne IV du tableau périodique, le silicium et le germanium. La densité élevée (7,31 g/m3), la conductivité électrique (voisine de celle du fer) et le paramagnétisme de l'étain blanc (variété β) sont au contraire caractéristiques d'un métal.
Le point de transformation se situe à 13,2 0C, mais la vitesse de transformation de l'étain blanc en étain gris est lente. Elle se produit cependant pour les objets en étain exposés au froid : elle se manifeste par l'apparition de taches sombres d'étain gris qui s'étendent à la surface du métal, phénomène qui porte le nom de lèpre de l'étain. L'incorporation de traces de plomb, d'antimoine ou de bismuth empêche la transformation.
L'étain résiste à la corrosion grâce à la formation d'une couche protectrice d'oxyde. Il n'est pratiquement pas attaqué à froid par les acides ou les bases. En raison de son inaltérabilité, on l'emploie pour recouvrir l'acier (étamage). Le fer-blanc, utilisé notamment dans la fabrication des boîtes de conserves, est de l'acier ainsi protégé par immersion dans de l'étain fondu ou dans un bain électrolytique contenant des sels d'étain.
L'étain, qui possède, à l'état fondamental, la structure 5s2,5p2, peut être ionisé en ions Sn4+ (par arrachement de tous les électrons périphériques) ou en ions Sn2+ (par arrachement des électrons 5p). Les potentiels normaux d'oxydoréduction correspondant aux couples Sn2+/Sn et Sn4+/Sn2+ sont respectivement — 0,14 V et + 0,15 V à pH = 0. L'acide chlorhydrique et l'acide sulfurique chauds attaquent l'étain avec passage au degré d'oxydation II. Les oxydants énergiques tels que l'acide nitrique ou les halogènes l'oxydent au degré IV. Cette propriété est mise à profit pour récupérer l'étain des déchets de fer-blanc : une attaque par le chlore fait passer l'étain à l'état de chlorure SnCl4, utilisé dans l'industrie de la soie et, surtout, matière de base de la préparation des organostanniques.
Aux ions Sn2+ et Sn4+ correspondent respectivement les sels stanneux et stanniques.
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Écrit par
- Claude FOUASSIER : ancien élève de l'École normale supérieure, docteur ès sciences, directeur de recherche au C.N.R.S.
- Michel PÉREYRE : professeur à l'université de Bordeaux-I, directeur de recherche au C.N.R.S.
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