Standard thermodynamic properties of Ag3Sn (shosanbetsuite): EMF data

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Thermodynamic properties of shosanbetsuite (Ag3Sn) are first determined in the Ag–Sn system in a galvanic cell (–) Pt | Gr | Ag | RbAg4I5 | Ag3Sn, Sn | Gr | Pt (+) within the temperature range of 327–427 K in vacuum. Analysis of the data makes it possible to calculate the standard (298.15 K, 105 Pa) ΔfG0, ΔfH0, and S0 of Ag3Sn: –21238, –18763 J mol–1, and 187.5 J K–1 mol–1, respectively.

Full Text

Restricted Access

About the authors

М. V. Voronin

D.S. Korzhinskii Institute of Experimental Mineralogy of Russian Academy of Sciences

Email: euo@iem.ac.ru
Russian Federation, Academica Osypyana ul., 4, Chernogolovka, Moscow region, 142432

Е. G. Osadchii

D.S. Korzhinskii Institute of Experimental Mineralogy of Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: euo@iem.ac.ru
Russian Federation, Academica Osypyana ul., 4, Chernogolovka, Moscow region, 142432

References

  1. Воронин М.В., Осадчий Е.Г. (2011) Определение термодинамических свойств селенида серебра методом гальванической ячейки с твердыми и жидкими электролитами. Электрохимия. 47, 446-452.
  2. Глушко В.П. (отв. ред.). (1965-1982) Термические константы веществ: Справочник в 10-и выпусках. М.: ВИНИТИ, электронная версия (под руководством Иориш В.С. и Юнгман В.С.): https://www.chem.msu.ru/cgi-bin/tkv.pl?show=welcome.html.
  3. Жданов Н.Н., Осадчий Е.Г., Зотов А.В. (2005) Универсальная измерительная система для электрохимических измерений в гидротермальных и конденсированных средах. Сборник материалов XV Российского Совещания по Экспериментальной Минералогии. Сыктывкар: Изд-во «Геопринт», 166-168.
  4. Литвиненко И.С. (2017) Интерметаллиды золота из россыпи реки Баимка (Западная Чукотка). Записки Российского минералогического общества. 146(5), 31–43.
  5. Сандимирова Е. И., Сидоров Е. Г., Чубаров В. М., Ибрагимова Э. К., Антонов А. В. (2013) Самородные металлы и интерметаллиды в шлиховых ореолах реки Ольховая 1-я (Камчатский мыс, Восточная Камчатка). Записки Российского минералогического общества. 142(6), 78–88.
  6. Barin I. (1995) Thermochemical data of pure substances. Third Edition. Two Volumes: vol. 1 (Ag–Kr) and vol. II (La–Zr). VCH: New York, 1900 p.
  7. Chevalier P.Y. (1988) A thermodynamic evaluation of the Ag–Sn system. Thermochim. Acta. 136, 45–54.
  8. Cui Y., Xian J.W., Zois A., Marquardt K., Yasuda H., Gourlay C.M. (2023) Nucleation and growth of Ag3Sn in Sn–Ag and Sn–Ag–Cu solder alloys. Acta Mater. 249, 118831.
  9. Esaka H., Shinozuka K., Tamura M. (2005) Evolution of structure unidirectionally solidified Sn–Ag3Sn eutectic alloy. Mater. Trans. 46(5), 916–921.
  10. Fairhurst C.W., Cohen J.B. (1972) The crystal structures of two compounds found in dental amalgam: Ag2Hg3 and Ag3Sn. Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Crystallogr. Cryst. Chem. 28(2), 371–378.
  11. Flandorfer H., Saeed U., Luef C., Sabbar A., Ipser H. (2007) Interfaces in lead-free solder alloys: Enthalpy of formation of binary Ag–Sn, Cu–Sn and Ni–Sn intermetallic compounds. Thermochim. Acta. 459(1–2), 34–39.
  12. Franke P., Neuschütz D. (eds.). (2002) Ag–Sn (Silver-Tin). Landolt-Börnstein – Group IV “Physical Chemistry”, Volume 19 “Thermodynamic Properties of Inorganic Materials”, Subvolume 19B1 “Binary Systems. Part 1: Elements and Binary Systems from Ag–Al to Au–Tl”. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 4 p.
  13. Hou N., Xian J.W., Sugiyama A., Yasuda H., Gourlay C.M. (2023) Ag3Sn morphology transitions during eutectic growth in Sn–Ag alloys. Metall. Mater. Trans. A. 54(3), 909–927.
  14. Ipser H., Flandorfer H., Luef C., Schmetterer C., Saeed U. (2007) Thermodynamics and phase diagrams of lead-free solder materials. J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 18, 3–17.
  15. Karakaya I., Thompson W.T. (1987) The Ag–Sn (silver-tin) system. Bull. Alloy Phase Diagrams. 8(4), 340–347.
  16. Kattner U.R., Boettinger W.J. (1994) On the Sn–Bi–Ag ternary phase diagram. J. Electron. Mater. 23, 603–610.
  17. Kleppa O.J. (1955) A calorimetric investigation of the system silver-tin at 450°C. Acta Metall. 3(3), 255–259.
  18. Kotadia H.R., Howes P.D., Mannan S.H. (2014) A review: On the development of low melting temperature Pb-free solders. Microelectron. Reliab. 54(6–7), 1253–1273.
  19. Nishio–Hamane D., Saito K. (2021) Au (Ag)–Sn–Sb–Pb minerals in association with placer gold from Rumoi province of Hokkaido, Japan: a description of two new minerals (rumoiite and shosanbetsuite). J. Mineral. Petrol. Sci. 116(5), 263–271.
  20. Osadchii E.G., Echmaeva E.A. (2007) The system Ag–Au–Se: Phase relations below 405 K and determination of standard thermodynamic properties of selenides by solid-state galvanic cell technique. Am. Mineral. 92, 640–647.
  21. Osadchii E.G., Rappo O.A. (2004) Determination of standard thermodynamic properties of sulfides in the Ag–Au–S system by means of a solid-state galvanic cell. Am. Mineral. 89, 1405–1410.
  22. Prince A., Liang P., Tedenac J.-C., Lakiza S., Dobatkina T. (2006) Ag–Au–Sn (Silver-Gold-Tin). Landolt-Börnstein – Group IV “Physical Chemistry”, Volume 11 “Ternary Alloy Systems – Phase Diagrams, Crystallographic and Thermodynamic Data critically evaluated by MSIT”, Subvolume 11B “Noble Metal Systems. Selected Systems from Ag–Al–Zn to Rh–Ru–Sc”. Effenberg G., Ilyenko S. (eds.), Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 11 p.
  23. Wachtler M., Winter M., Besenhard J.O. (2002) Anodic materials for rechargeable Li-batteries. J. Power Sources. 105, 151–160.
  24. Wallbrecht P.C., Blachnik R., Mills K.C. (1981) The heat capacity and enthalpy of some Hume-Rothery phases formed by copper, silver and gold. Part II. Cu+Ge, Cu+Sn, Ag+Sn, Au+Sn, Au+Pb systems. Thermochim. Acta. 46(2), 167–174.
  25. Xie Y., Qiao Z. (1996) Thermodynamic reoptimization of the Ag–Sn system. J. Phase Equilib. 17, 208–217.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Natural compositions in the Ag-Au-Sn(±Pb, Sb) system, compared with experimental data in the Ag-Au-Sn system at 206 °C (Prince et al., 2006), E is the ternary eutectic.

Download (586KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Phase diagram of the Ag-Sn system based on data from (Karakaya and Thompson, 1987).

Download (212KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Experimental values of E(T) obtained in cell (A). A plot of the residuals is shown at the bottom.

Download (149KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Temperature dependence of the Gibbs energy of Ag3Sn according to the data of different authors.

Download (109KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».