Sciences

L'étain : caractéristiques, propriétés et composés

Dossier - Métal : tout savoir sur l'étain
DossierClassé sous :chimie , tableau périodique des éléments , Matière

L'étain est un élément rare et l'un des plus vieux connus, au moins depuis l'Antiquité. Ce métal gris argenté est, avec le cuivre, l'un des ingrédients du bronze. Zoom sur ses propriétés chimiques, ses alliages mais aussi son utilisation et sa toxicité.

  
DossiersMétal : tout savoir sur l'étain
 

L'étain est un élément rare. Voici ses principales caractéristiques, ses composés ainsi que ses propriétés chimiques et physiques.

Quelles sont les caractéristiques et les propriétés de l'étain ? Quels sont ses composés ? Ici de la molybdénite. © Didier Descouens, Wikimedia Commons, CC by 3.0

Caractéristiques de l'étain

Molybdénite. © DP

L'étain est un élément appartenant au groupe IV-b du tableau. Son symbole vient de l'étymologie latine stannum : plomb argentifère. On trouve l'étain à l'état natif (Australie, Sibérie), mais le minerai principal est SnO2, la cassitérite ; en Bolivie, on rencontre la stannite, Cu2FeSnS4.

Propriétés physiques de l'étain

On connaît trois variétés allotropiques de l'étain. La variété stable CNTP est l'étain blanc ou étain b, métal blanc, de densité 7,28, très malléable.

À plus de 161 °C, il se transforme en étain g, fragile, de densité 6,5, qui fond à 232 °C et bout vers 2.270 °C.

À température plus élevée, il s'oxyde en présence d'oxygène pour donner le dioxyde SnO2, et finit par brûler avec une flamme blanche.

À basse température (12 à 13 °C), l'étain b se transforme lentement en étain a ou étain gris, de densité 5,75, mais vers -50 °C, la transformation, rapide, le rend pulvérulent : c'est la « peste de l'étain ».

Le symbole « alchimique » de l’étain. © DP

Propriétés chimiques de l'étain

L'étain est peu réducteur. Il résiste bien aux agents atmosphériques, ce qui explique son emploi pour l'étamage. Les acides concentrés attaquent l'étain, qui passe sous forme complexe. Dans ses composés, l'étain peut prendre la valence II (composés stanneux) ou IV (composés stanniques). Les organoétains constituent une catégorie importante de composés : on en connaît plus de 500.

Wolframite, un composé de l'étain. © Wela 49, CC by-sa3.0

Composés de l'étain

Quelques composés contenant plus de 40 % de Sn (le pourcentage d'étain est indiqué à gauche) :

  • 88,1 % : romarchite, SnO ;
  • 84,4 % : hydroromarchite, Sn3O2(OH)2 ;
  • 78,8 % : cassiterite, SnO2 ;
  • 78,7 % : herzenbergite, SnS ;
  • 74,7 % : abhurite, Sn3O(OH)2Cl2 ;
  • 71,2 % : ottemannite, Sn2S3 ; 
  • 65,7 % : varlamoffite, (Sn,Fe)(O,OH)2 ;
  • 64,9 % : berndtite, SnS2 ;
  • 49,4 % : stistaite, SnSb ;
  • 48,7 % : sorosite, Cu(Sn,Sb) ;
  • 48,4 % : schoenfliesite, MgSn(OH)6 ;
  • 45,5 % : burtite, CaSn(OH)6 ;
  • 44,5 % : malayaite, CaSnSiO5 ;
  • 43,1 % : tetrawickmanite, MnSn(OH)6 ;
  • 43,1 % : wickmanite, MnSn (OH)6 ;
  • 42,9 % : nordenskioldine, CaSnB2O6 ;
  • 42,9 % : natanite, FeSn(OH)6 ;
  • 41,8 % : rhodostannite, Cu2FeSn3S8 ;
  • 41,8 % : mushistonite, (Cu,Zn,Fe)Sn (OH)6 ;
  • 41,5 % : vismirnovite, ZnSn (OH)6 ;
  • 40,8 % : tusionite, MnSn (BO3)2 ;
  • 40,3 % : toyohaite, Ag2FeSn3S8.