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'''Zinn''' (v. [[althochdeutsch]] ''zin'': Stab) ist ein silberweiß glänzendes und relativ weiches [[Schwermetall]] sowie [[chemisches Element]] im [[Periodensystem]].
'''Zinn''' (v. [[althochdeutsch]] ''zin'': Stab) ist ein [[chemisches Element]] im [[Periodensystem]] im [[Periodensystem|Periodensystem der Elemente]] mit dem Symbol Sn und der [[Ordnungszahl]] 50.
Es ist ein silberweiß glänzendes und relativ weiches [[Schwermetall]].
{| border="1" cellpadding="2" cellspacing="0" align="right"
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|+ <font size="+1">'''Eigenschaften'''</font>
|+ <font size="+1">'''Eigenschaften'''</font>
| Zinn, Sn, 50
| Zinn, Sn, 50
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| [[Serie des Periodensystems|Serie]]
| [[Serie des Periodensystems|Serie]]
| [[Metalle]]
| [[Metalle]]
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| [[Gruppe des Periodensystems|Gruppe]], [[Periode des Periodensystems|Periode]], [[Block des Periodensystems|Block]]
| [[Gruppe des Periodensystems|Gruppe]], [[Periode des Periodensystems|Periode]], [[Block des Periodensystems|Block]]
| [[Gruppe-14-Element|14 (IVA)]], [[Periode-5-Element|5]] , [[p-Block|p]]
| [[Gruppe-14-Element|14 (IVA)]], [[Periode-5-Element|5]], [[p-Block|p]]
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| [[Dichte]], [[Mohshärte]]
| [[Dichte]], [[Mohshärte]]
| 7310 [[Kilogramm pro Kubikmeter|kg/m<sup>3</sup>]], 1.5
| 7310 [[Kilogramm pro Kubikmeter|kg/m<sup>3</sup>]], 1,5
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| [[Farbe|Aussehen]]
| [[Farbe|Aussehen]]
| silbrig glänzend grau
| silbrig glänzend grau
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! colspan="2" bgcolor="#cccccc" | Atomar
! colspan="2" bgcolor="#cccccc" | Atomar
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| [[Atomgewicht]]
| [[Atomgewicht]]
| 118.710 [[Atomare Masseeinheit|amu]]
| 118,710 [[Atomare Masseeinheit|amu]]
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| [[Atomradius]] (berechnet)
| [[Atomradius]] (berechnet)
| 145 (145) [[Picometer|pm]]
| 145 (145) [[Picometer|pm]]
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| [[Kovalenter Radius]]
| [[Kovalenter Radius]]
| 141 pm
| 141 pm
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| [[van der Waals-Radius]]
| [[van der Waals-Radius]]
| 217 pm
| 217 pm
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| [[Elektronenkonfiguration]]
| [[Elektronenkonfiguration]]
| <nowiki>[</nowiki>[[Krypton|Kr]]<nowiki>]</nowiki>4[[D-Orbital|d]]<sup>10</sup> 5[[S-Orbital|s]]<sup>2</sup> 5p<sup>2</sup>
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| 2, 8, 18, 18, 4
| 2, 8, 18, 18, 4
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| [[Oxidationszustand|Oxidationszustände]] ([[Oxid]])
| [[Oxidationszustand|Oxidationszustände]] ([[Oxid]])
| '''4''',2 ([[amphoter]])
| '''4''', 2 ([[amphoter]])
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| [[Kristallstruktur]]
| [[Kristallstruktur]]
| tetragonal
| tetragonal
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! colspan="2" bgcolor="#cccccc" | Physikalisch
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| [[Aggregatzustand]] ([[Magnetismus]])
| [[Aggregatzustand]] ([[Magnetismus]])
| fest
| fest
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| [[Schmelzpunkt]]
| [[Schmelzpunkt]]
| 505.08 [[Kelvin|K]] (231.93°[[Celsius|C]])
| 505,08 [[Kelvin|K]] (231,93 °[[Celsius|C]])
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| [[Siedepunkt]]
| [[Siedepunkt]]
| 2875 K (2602°C)
| 2875 K (2602 °C)
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| [[Molares Volumen]]
| [[Molares Volumen]]
| 16.29 [[Wissenschaftliche Notation|×]]10<sup>-3</sup> [[Kubikmeter pro Mol|m<sup>3</sup>/mol]]
| 16,29 [[Wissenschaftliche Notation|·]] 10<sup>-3</sup> [[Kubikmeter pro Mol|m<sup>3</sup>/mol]]
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| [[Verdampfungswärme]]
| [[Verdampfungswärme]]
| 295.8 [[Kilojoule pro Mol|kJ/mol]]
| 295,8 [[Kilojoule pro Mol|kJ/mol]]
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| [[Schmelzwärme]]
| [[Schmelzwärme]]
| 7.029 kJ/mol
| 7,029 kJ/mol
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| [[Dampfdruck]]
| [[Dampfdruck]]
| 5.78 [[Wissenschaftliche Notation|E]]-21 [[Pascal (Einheit)|Pa]] bei 505 K
| 5,78 · 10<sup>-21</sup> [[Pascal (Einheit)|Pa]] bei 505 K
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| [[Schallgeschwindigkeit]]
| [[Schallgeschwindigkeit]]
| 2500 [[Meter pro Sekunde|m/s]] bei 293.15 K
| 2500 [[Meter pro Sekunde|m/s]] bei 293,15 K
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! colspan="2" bgcolor="#cccccc" | Verschiedenes
! colspan="2" bgcolor="#cccccc" | Verschiedenes
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| [[Elektronegativität]]
| [[Elektronegativität]]
| 1.96 ([[Pauling-Skala]])
| 1,96 ([[Pauling-Skala]])
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| [[Spezifische Wärmekapazität]]
| [[Spezifische Wärmekapazität]]
| 228 [[Joule pro Kilogramm und Kelvin|J/(kg*K)]]
| 228 [[Joule pro Kilogramm und Kelvin|J/(kg · K)]]
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| [[Elektrische Leitfähigkeit]]
| [[Elektrische Leitfähigkeit]]
| 9.17 10<sup>6</sup>/m [[Ohm (Einheit)|Ohm]]
| 9,17 · 10<sup>6</sup>/m [[Ohm (Einheit)|Ohm]]
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| [[Wärmeleitfähigkeit]]
| [[Wärmeleitfähigkeit]]
| 66.6 [[Watt pro Meter und Kelvin|W/(m*K)]]
| 66,6 [[Watt pro Meter und Kelvin|W/(m · K)]]
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| 1. [[Ionisierungsenergie]] || 708.6 kJ/mol
| 1. [[Ionisierungsenergie]] || 708,6 kJ/mol
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| 2. Ionisierungsenergie || 1411.8 kJ/mol
| 2. Ionisierungsenergie || 1411,8 kJ/mol
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| 3. Ionisierungsenergie || 2943.0 kJ/mol
| 3. Ionisierungsenergie || 2943,0 kJ/mol
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| 4. Ionisierungsenergie || 3930.3 kJ/mol
| 4. Ionisierungsenergie || 3930,3 kJ/mol
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| 5. Ionisierungsenergie || 7456 kJ/mol
| 5. Ionisierungsenergie || 7456 kJ/mol
! [[Zerfallsprodukt|ZP]]
! [[Zerfallsprodukt|ZP]]
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| <sup>112</sup>Sn || 0.97%
| <sup>112</sup>Sn || 0,97 %
| colspan="4" | Sn ist [[Stabiles Isotop|stabil]] mit 62 [[Neutron]]en
| colspan="4" | Sn ist [[Stabiles Isotop|stabil]] mit 62 [[Neutron]]en
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| <sup>114</sup>Sn || 0.65%
| <sup>114</sup>Sn || 0,65 %
| colspan="4" | Sn ist stabil mit 64 Neutronen
| colspan="4" | Sn ist stabil mit 64 Neutronen
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| <sup>115</sup>Sn || 0.34%
| <sup>115</sup>Sn || 0,34 %
| colspan="4" | Sn ist stabil mit 65 Neutronen
| colspan="4" | Sn ist stabil mit 65 Neutronen
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| <sup>116</sup>Sn || 14.54%
| <sup>116</sup>Sn || 14,54 %
| colspan="4" | Sn ist stabil mit 66 Neutronen
| colspan="4" | Sn ist stabil mit 66 Neutronen
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| <sup>117</sup>Sn || 7.68%
| <sup>117</sup>Sn || 7,68 %
| colspan="4" | Sn ist stabil mit 67 Neutronen
| colspan="4" | Sn ist stabil mit 67 Neutronen
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| <sup>118</sup>Sn || 24.23%
| <sup>118</sup>Sn || 24,23 %
| colspan="4" | Sn ist stabil mit 68 Neutronen
| colspan="4" | Sn ist stabil mit 68 Neutronen
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| <sup>119</sup>Sn || 8.59%
| <sup>119</sup>Sn || 8,59 %
| colspan="4" | Sn ist stabil mit 69 Neutronen
| colspan="4" | Sn ist stabil mit 69 Neutronen
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| <sup>120</sup>Sn || '''32.59%'''
| <sup>120</sup>Sn || '''32,59 %'''
| colspan="4" | Sn ist stabil mit 70 Neutronen
| colspan="4" | Sn ist stabil mit 70 Neutronen
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| colspan="2" | metastabiler Zustand 0.006 MeV
| colspan="2" | metastabiler Zustand 0,006 MeV
| 55 [[Jahr|y]]
| 55 [[Jahr|y]]
| [[Isomerie-Übergang|IT]]<br>[[Beta-Strahlung|Beta<sup>-</sup>]]
| [[Isomerie-Übergang|IT]]<br>[[Beta-Strahlung|Beta<sup>-</sup>]]
| 0.006<br>0.394 || <br>[[Antimon|<sup>121</sup>Sb]]
| 0,006<br>0,394 || <br>[[Antimon|<sup>121</sup>Sb]]
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| <sup>122</sup>Sn || 4.63%
| <sup>122</sup>Sn || 4,63 %
| colspan="4" | Sn ist stabil mit 72 Neutronen
| colspan="4" | Sn ist stabil mit 72 Neutronen
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| <sup>124</sup>Sn || 5.79%
| <sup>124</sup>Sn || 5,79 %
| colspan="4" | Sn ist stabil mit 74 Neutronen
| colspan="4" | Sn ist stabil mit 74 Neutronen
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| <sup>126</sup>Sn || [[Synthetisches Radioisotop|syn.]]
| <sup>126</sup>Sn || [[Synthetisches Radioisotop|syn.]]
| ~1 E5 y
| ~1 · 10<sup>5</sup> y
| [[Beta-Strahlung|Beta<sup>-</sup>]] || 0.380
| [[Beta-Strahlung|Beta<sup>-</sup>]] || 0,380
| [[Antimon|<sup>126</sup>Sb]]
| [[Antimon|<sup>126</sup>Sb]]
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! colspan="2" bgcolor="#cccccc" | <font size="-1">[[SI-Einheitensystem|SI]]-Einheiten und [[Standardbedingungen]] werden benutzt,<br>sofern nicht anders angegeben.</font>
! colspan="2" bgcolor="#cccccc" | <font size="-1">[[SI-Einheitensystem|SI-Einheiten]] und [[Standardbedingungen]] werden benutzt,<br>sofern nicht anders angegeben.</font>
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== Eigenschaften ==
== Eigenschaften ==
Zinn kann drei [[Modifikation]]en mit verschiedener [[Kristall]]struktur und [[Dichte]] annehmen. α-Zinn ([[kubisches Gitter]], 5,75 g/cm<sup>3</sup>) ist unterhalb von 13,2°C stabil, β-Zinn ([[tetragonales Gitter]], 7,31 g/cm<sup>3</sup>) bis 162°C und γ-Zinn ([[rhombisches Gitter]], 6,54 g/cm<sup>3</sup>) oberhalb von 162°C oder unter hohem [[Druck (Physik)|Druck]]. Natürliches Zinn besteht aus zehn verschiedenen stabilen [[Isotop]]en, das ist die größte Anzahl aller Elemente. Außerdem sind noch 28 [[radioaktiv]]e Isotope bekannt.
Zinn kann drei [[Modifikation]]en mit verschiedener [[Kristall]]struktur und [[Dichte]] annehmen. α-Zinn ([[kubisches Gitter]], 5,75 g/cm<sup>3</sup>) ist unterhalb von 13,2 °C stabil, β-Zinn ([[tetragonales Gitter]], 7,31 g/cm<sup>3</sup>) bis 162 °C und γ-Zinn ([[rhombisches Gitter]], 6,54 g/cm<sup>3</sup>) oberhalb von 162 °C oder unter hohem [[Druck (Physik)|Druck]]. Natürliches Zinn besteht aus zehn verschiedenen stabilen [[Isotop]]en, das ist die größte Anzahl aller Elemente. Außerdem sind noch 28 [[radioaktiv]]e Isotope bekannt.
Die [[Rekristallisation]] von β-Zinn in α-Zinn bei niedrigen Temperaturen äußert sich als die so genannte [[Zinnpest]].
Die [[Rekristallisation]] von β-Zinn in α-Zinn bei niedrigen Temperaturen äußert sich als die so genannte [[Zinnpest]].
Beim Verbiegen des relativ weichen Zinns, z.B. von Zinnstangen, tritt ein charakteristisches Geräusch, das "Zinngeschrei" (auch "[[Zinnschrei]]"), auf. Es entsteht durch die Reibung der β-Kristallite aneinander. Das β-Zinn hat einen abgeflachten [[Tetraeder]] als [[Raumzelle]]nstruktur aus dem sich zusätzlich zwei Verbindungen ausbilden.
Beim Verbiegen des relativ weichen Zinns, z. B. von Zinnstangen, tritt ein charakteristisches Geräusch, das "Zinngeschrei" (auch "[[Zinnschrei]]"), auf. Es entsteht durch die Reibung der β-Kristallite aneinander. Das β-Zinn hat einen abgeflachten [[Tetraeder]] als [[Raumzelle]]nstruktur aus dem sich zusätzlich zwei Verbindungen ausbilden.
Durch die [[Oxidschicht]] mit der Zinn sich überzieht ist es sehr beständig. Von konzentrierten [[Säure]]n und [[Base (Chemie)|Base]]n wird es jedoch unter Entwicklung von [[Wasserstoff]]gas zersetzt.
Durch die [[Oxidschicht]] mit der Zinn sich überzieht ist es sehr beständig. Von konzentrierten [[Säure]]n und [[Base (Chemie)|Base]]n wird es jedoch unter Entwicklung von [[Wasserstoff]]gas zersetzt.
== biologische Wirkung ==
== biologische Wirkung ==
Das Zinn-metall ist an sich untoxisch. Allerdings sind die Alkyl<sub>3</sub>Sn, Mg<sub>3</sub>Sn und nBu<sub>3</sub>Sn Verbindungen hochtoxisch. Früher wurde TBT als Anstrich für Schiffe verwendet, um die sich an den Schiffsrümpfen festsetzenden Mikroorganinsmen und Muscheln ab zu töten. Dadurch kam es in der Umgebung von großen Hafenstädten zu hohen Konzentrationen an TBT im Meerwasser. Die toxischer Wirkung beruht auf der Denaturierung einiger Proteine durch die Wechselwirkung des Schwefels aus beispielsweise Cystin.
Das Zinn-metall ist an sich untoxisch. Allerdings sind die Alkyl<sub>3</sub>Sn, Mg<sub>3</sub>Sn und nBu<sub>3</sub>Sn Verbindungen hochtoxisch. Früher wurde TBT als Anstrich für Schiffe verwendet, um die sich an den Schiffsrümpfen festsetzenden Mikroorganinsmen und Muscheln ab zu töten. Dadurch kam es in der Umgebung von großen Hafenstädten zu hohen Konzentrationen an TBT im Meerwasser. Die toxischer Wirkung beruht auf der Denaturierung einiger Proteine durch die Wechselwirkung des Schwefels aus beispielsweise Cystin.
Zinn wird aus Zinnstein ([[Kassiterit]], ein rotbraune/schwarzes [[Erz]] auch Zinkoxid, SnO<sub>2</sub>) gewonnen. Dazu wird das Erz zuerst zerkleinert und dann durch verschiedene Verfahren (Aufschlämmen, elektrische/magnetische Scheidung) angereichert. Nach der [[Reduktion]] mit [[Kohlenstoff]] wird das Zinn knapp über seine [[Schmelztemperatur]] erhitzt, so dass es ohne höherschmelzende Verunreinigungen abfließen kann. Heute gewinnt man einen Großteil durch [[Recycling]] und hier durch [[Elektrolyse]].
Zinn wird aus Zinnstein ([[Kassiterit]], ein rotbraune/schwarzes [[Erz]] auch Zinkoxid, SnO<sub>2</sub>) gewonnen. Dazu wird das Erz zuerst zerkleinert und dann durch verschiedene Verfahren (Aufschlämmen, elektrische/magnetische Scheidung) angereichert. Nach der [[Reduktion]] mit [[Kohlenstoff]] wird das Zinn knapp über seine [[Schmelztemperatur]] erhitzt, so dass es ohne höherschmelzende Verunreinigungen abfließen kann. Heute gewinnt man einen Großteil durch [[Recycling]] und hier durch [[Elektrolyse]].
In der [[Erdkruste]] ist es mit einem Anteil von ca. 0,0035% (auf die Masse bezogen) vertreten. Bedeutende Abbaustätten liegen in [[Südamerika]], [[Russland]], [[Vorderasien]], [[Südostasien]], teilen [[Afrika]]s und [[Australien (Kontinent)|Australien]].
In der [[Erdkruste]] ist es mit einem Anteil von ca. 0,0035 % (auf die Masse bezogen) vertreten. Bedeutende Abbaustätten liegen in [[Südamerika]], [[Russland]], [[Vorderasien]], [[Südostasien]], teilen [[Afrika]]s und [[Australien (Kontinent)|Australien]].
== Verwendung ==
== Verwendung ==
Zusammen mit [[Kupfer]] wird Zinn zu Bronze legiert. Industriell stellte man daraus Weißblech (z.B. für [[Konservendose]]n) her. Viele Haushaltsgegenstände wurden früher aus Zinn gefertigt, jedoch ist dies stark zurückgegangen. Zu dünnen Folien gewalzt nennt man es auch [[Stanniol]], hier ist Zinn durch das [[Aluminium]] verdrängt worden.
Zusammen mit [[Kupfer]] wird Zinn zu Bronze legiert. Industriell stellte man daraus Weißblech (z. B. für [[Konservendose]]n) her. Viele Haushaltsgegenstände wurden früher aus Zinn gefertigt, jedoch ist dies stark zurückgegangen. Zu dünnen Folien gewalzt nennt man es auch [[Stanniol]], hier ist Zinn durch das [[Aluminium]] verdrängt worden.
In der modernen Industrie wird Zinn als Stabilisator dem [[PVC]] [[Kunststoff]] beigemischt. Weiterhin hat es große Bedeutung als [[Lot]] (so genanntes "[[Lötzinn]]") zur Verbindung elektronischer Bauteile (z.B. auf Leiterplatten). Hierzu wird es mit [[Blei]] (eine typische Mischung ist etwa 64% Sn und 36% Pb) und anderen Metallen in geringerem Anteil legiert. Hochreine Zinn-[[Einkristall]]e eignen sich auch zur Herstellung von elektronischen Bauteilen. Auch finden organische Lösungen davon als [[Fungizid]]e oder [[Desinfektion]]smittel Verwendung.
In der modernen Industrie wird Zinn als Stabilisator dem [[PVC]] [[Kunststoff]] beigemischt. Weiterhin hat es große Bedeutung als [[Lot]] (so genanntes "[[Lötzinn]]") zur Verbindung elektronischer Bauteile (z.B. auf Leiterplatten). Hierzu wird es mit [[Blei]] (eine typische Mischung ist etwa 64 % Sn und 36 % Pb) und anderen Metallen in geringerem Anteil legiert. Hochreine Zinn-[[Einkristall]]e eignen sich auch zur Herstellung von elektronischen Bauteilen. Auch finden organische Lösungen davon als [[Fungizid]]e oder [[Desinfektion]]smittel Verwendung.
== Siehe auch ==
*[[Indiumzinnoxid]]
== Weblinks ==
== Weblinks ==
[[Kategorie:Gruppe-14-Element]]
[[Kategorie:Gruppe-14-Element]]
[[Kategorie:Periode-5-Element]]
[[Kategorie:Periode-5-Element]]
[[da:Tin]]
[[da:Tin]]