Kalaji është një element kimik; ka simbolin Sn (nga latinishtja stannum) dhe numrin atomik 50. Një metal metalik-gri, kallaji është mjaft i butë për t’u prerë me pak forcë, dhe një shufër kallaji mund të përkulet me dorë me pak përpjekje. Kur përkulet, një shufër kallaji prodhon një tingull, të ashtuquajturin “britma e kallajit”, si rezultat i binjakëzimit në kristalet e kallajit.
Kalaji është një metal pas-tranzicioni në grupin 14 të tabelës periodike të elementeve. Ai merret kryesisht nga minerali kasiterit, i cili përmban oksid stannik, SnO
2. Kalaji tregon një ngjashmëri kimike me të dy fqinjët e tij në grupin 14, germaniumin dhe plumbin, dhe ka dy gjendje kryesore oksidimi, +2 dhe +4 pak më të qëndrueshme. Kalaji është elementi i 49-të më i bollshëm në Tokë, duke përbërë 0.00022% të korës së saj, dhe me 10 izotope të qëndrueshme, ka numrin më të madh të izotopeve të qëndrueshme në tabelën periodike, falë numrit magjik të protoneve.
Ka dy alotrope kryesore: në temperaturë ambienti, allotropi i qëndrueshëm është β-tin, një metal argjendi i bardhë dhe i formueshëm; Në temperatura të ulëta është më pak i dendur gri α-tin, që ka strukturën kubike të diamantit. Kalaji metalik nuk oksidohet lehtë në ajër apo ujë.
Aliazhi i parë i kalajit i përdorur në shkallë të madhe ishte bronzi, i bërë nga 1⁄8 kallaj dhe 7⁄8 bakër (12.5% dhe 87.5% përkatësisht), që nga viti 3000 p.e.s. Pas vitit 600 p.e.s., u prodhua kallaj metalik i pastër. Kallaji, i cili është një aliazh prej 85–90% kallaji, ndërsa pjesa tjetër zakonisht përbëhet nga bakri, antimoni, bismuti dhe ndonjëherë plumbi dhe argjendi, është përdorur për enët e ngrënies që nga Epoka e Bronzit. Në kohët moderne, kalaji përdoret në shumë aliazh, veçanërisht në saldimet e buta kallaj-plumb, të cilat zakonisht përmbajnë 60% ose më shumë kalaj, si dhe në prodhimin e filmave transparentë, përçues elektrikisht të oksidit të kalajit të indiumit në aplikime optoelektronike. Një aplikim tjetër i madh është veshja e çelikut rezistente ndaj korrozionit. Për shkak të toksicitetit të ulët të kallajit inorganik, çeliku i veshur me kallaj përdoret gjerësisht për paketimin e ushqimit si “kanaçe kallaji”. Disa përbërës organotinë mund të jenë jashtëzakonisht toksikë. (1)
Vetit
| Kallaj, 50Sn |
Pesha atomike standarde Ar°(Sn): • 118.710±0.007, • 118.71±0.01 (i përmbledhur) |
| Allotropet: argjend-bardhë, b (beta); Gray, A (Alfa) |
| Kallaji në tabelën periodike |
| Numri atomik (Z): 50 |
| Grupi: 14 (Grupi i Karbonit) |
| Periudha: 5 |
| Blok: P |
| Konfigurimi i elektroneve: [Kr] 4d10 5s2 5p2 |
| Elektronet për lëvozhgë 2, 8, 18, 18, 4 |
| Vetitë fizike |
| Faza në STP: i ngurtë |
| Pika e shkrirjes: 505.08 K (231.93 °C, 449.47 °F) |
| Pika e vlimit: 2875 K (2602 °C, 4716 °F) |
| Dendësia (në 20° C): E bardhë (Gjerësi): 7,289 g/cm3, Gri (Gjerësi): 5,770 g/cm3 – Kur është lëng (në MP- Pikë Shkrirje): 6.99 g/cm3 |
| Nxehtësia e fuzionit: e bardhë (β): 7.03 kJ/mol |
| Nxehtësia e avullimit: e bardhë (β): 296.1 kJ/mol |
| Kapaciteti i nxehtësisë molare: 27.112 J/(mol· K) |
| Kapaciteti specifik i nxehtësisë: 228.389 J/(kg· K) |
| Presioni i avullit: P (Pa) në T (K) 1 në 1497 10 në 1657 100 në 1855 1 k në 2107 10 k në 2438 100 mijë në 2893 |
| Vetitë atomike |
| Gjendjet e oksidimit: e zakonshme: −4, +2, +4, −3,[4] −2,[5] −1,[6] 0,[7] +1,[8] +3[9] |
| Elektronegativiteti, Shkalla Pauling: 1.96 |
| Energjitë e jonizimit: • 1-ra: 708.6 kJ/mol, • E dyta: 1411.8 kJ/mol, • 3: 2943.0 kJ/mol• |
| Rrezja atomike: Empirike: 140 Piko Meter |
| Rrezja kovalente: 139±4 pm |
| Rrezja Van der Waals: 217 pm |
| – Linjat spektrale të kalajit |
| Veti të tjera |
| Shfaqja natyrore: Primordiale |
| Struktura kristalore: e bardhë (β): tetragonale e përqendruar në trup (tI4) |
| Konstantet e rrjetës: e bardhë (β): a = 583.13 pm, c = 318.11 pm (në 20 °C) |
| Struktura kristalore gri (α): diamant-kubik me qendër në fytyrë (cF8) |
| Konstanta e rrjetës: gri (α): a = 648.96 pm (në 20 °C) |
| Zgjerimi termik; e bardhë (β): 21.76×10−6/K (në 20 °C), gri (α): 5.20×10−6/K (në 20 °C) |
| Përçueshmëria termike: 66.8 W/(m⋅K) |
| Rezistiviteti elektrik: 115 nΩ⋅m (në 0 °C) |
| Renditja magnetike; E bardhë (b): gri paramagnetike, (a): diamagnetike |
| Ndjeshmëria magnetike molare: e bardhë (β): +3.1×10−6 cm3/mol (298 K) |
| Moduli i Young-ut: 50 GPa |
| Moduli i prerjes: 18 GPa |
| Moduli i përgjithshëm: 58 GPa |
| Shpejtësia e shkopit të hollë të zërit: 2730 m/s (në r.t.) (rrotullim) |
| Raporti i peshqve: 0.36 |
| Fortësia Mohs: 1.5 |
| Fortësia e Brinell-it: 50–440 MPa |
| Numri CAS: 7440-31-5 |
| Historia |
| Emërtimi: një fjalë proto-gjermanike |
| Zbulimi: protohistorik, rreth shekullit të 35-të p.e.s. |
| Simboli “Sn”: nga latinishtja stannum |
| Izotopet kryesore: 112Sn deri 126Sn |
| – |
–
–
Referencat
