Физические свойства zn: Zn + HCl = ? уравнение реакции. Реакция между соляной кислотой и цинком

alexxlab | 11.03.2023 | 0 | Разное

Zn + HCl = ? уравнение реакции. Реакция между соляной кислотой и цинком

Физические свойства металла

Цинк — это хрупкий металл серебристо-голубого цвета, он очень ковок и пластичен.
Кристаллы этого металла похожи на иголки, поэтому, вероятнее всего, название тридцатого элемента происходит от немецкого zinke, что переводится как «зубец». Цинк настолько хрупкий, что если согнуть палочку этого металла при нормальной температуре, можно услышать хруст, даже более отчетливый, чем у олова. При температурах 100–150 °С цинк становится тягучим и используется для соединения деталей между собой. Но если температура воздействия на цинк поднимется, к примеру, до 210 °С, серебристый металл вновь станет хрупким.

Амфотерный характер гидроксида цинка

Белый осадок, выпадающий под действием щелочи на растворы солей металла – это основание цинка. Соединение быстро растворяется под действием кислот или щелочей. Первый тип реакции заканчивается образованием средних солей, второй – цинкатов. В твердом виде выделены комплексные соли – гидроксоцинкаты. Особенностью гидроксида цинка является его способность растворяться в водном растворе аммиака с образованием гидроксида тетраамминцинка и воды. Основание цинка является слабым электролитом, поэтому как его средние соли, так и цинкаты в водных растворах поддаются гидролизу, то есть их ионы взаимодействуют с водой и образуют молекулы гидроксида цинка. Растворы таких солей металла, как хлорид или нитрат, будут иметь кислую реакцию вследствие накопления избытка ионов водорода.

Химические свойства цинка

Тридцатый элемент таблицы Менделеева является мощным восстановителем. При высоких температурах металл сгорает и тем самым образует атмосферный белый оксид цинка. Реакция сопровождается голубым пламенем:

2Zn + O₂ → 2ZnO

При горении цинк весьма бурно реагирует с серой. Взаимодействие сопровождается красивым зеленоватым пламенем:

Zn + S → ZnS

С галогенами цинк реагирует в присутствии влаги:

Zn + Cl₂ → Zn­Cl₂

Также цинк реагирует с парами воды при 600–800 °С с образованием водорода и оксида цинка:

Zn + 2H₂O = ZnO + H₂

Если опустить кусочек цинка в разбавленную серную кислоту, пойдет выделение пузырьков водорода:

H₂­SO₄ + Zn = Zn­SO₄ + H₂↑

Цинк — тяжелый металл (например, по сравнению с литием), поэтому такой металл не всплывает на поверхность под действием пузырьков.

Получение металла

Реакция жесткого окисления карбоната или сульфида цинка приводит к получениюего оксида. Процесс происходит в кипящем слое. Это специальный метод, основанный на тесном контакте мелкоизмельченного минерала и струи горячего воздуха, движущейся с большой скоростью. Далее оксид цинка ZnO восстанавливают коксом и удаляют образовавшиеся пары металла из сферы реакции. Еще один способ получения металла, основанный на химических свойствах цинка и его соединений – это электролиз раствора сульфата цинка. Он представляет собой окислительно-восстановительную реакцию, проходящую под действием электрического тока. Металл высокой чистоты при этом осаждается на электроде.

Десятки экспериментов у вас дома

Один из самых интересных и амбициозных образовательных химических проектов

Положение в периодической системе химических элементов

Цинк расположены в побочной подгруппе II группы (или в 12 группе в современной форме ПСХЭ) и в четвертом периоде периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева.

Электронное строение цинка и свойства

Электронная конфигурация цинка в основном состоянии:

+30Zn 1s22s22p63s23p63d104s2

1s

2s 2p

3s 3p 3d

4s

Характерная степень окисления цинка в соединениях +2.

Физические свойства

Цинк при нормальных условиях — хрупкий переходный металл голубовато-белого цвета (быстро тускнеет на воздухе, покрываясь тонким слоем оксида цинка).

Температура плавления цинка 420°С, температура кипения 906°С, плотность 7,13 г/см3.

Нахождение в природе

Среднее содержание цинка в земной коре 8,3·10-3 мас.%. Основной минерал цинка: сфалерит (цинковая обманка) ZnS..

Цинк играет важную роль в процессах, протекающих в живых организмах.

В природе цинк как самородный металл не встречается.

Способы получения

Цинк

получают из сульфидной руды. На первом этапе руду обогащают, повышая концентрацию сульфидов металлов. Сульфид цинка обжигают в печи кипящего слоя:

2ZnS + 3O2 → 2ZnO + 2SO2

Чистый цинк из оксида получают двумя способами.

При пирометаллургическом способе, который использовался издавна, оксид цинка восстанавливают углём или коксом при 1200—1300 °C:

ZnO + С → Zn + CO

Далее цинк очищают от примесей.

В настоящее время основной способ получения цинка — электролитический (гидрометаллургический). При этом сульфид цинка обрабатывают серной кислотой:

ZnO + h3SO4 → ZnSO4 + h3O

При это получаемый раствор сульфата цинка очищают от примесей (осаждением их цинковой пылью) и подвергают электролизу.

При электролизе чистый цинк осаждается на алюминиевых катодах, с которых его удаляют и подвергают плавлению в индукционных печах. Таким образом можно получить цинк с высокой чистотой (до 99,95 %).

Качественные реакции

Качественная реакция на ионы цинка — взаимодействие избытка солей цинка с щелочами. При этом образуется белый осадок гидроксида цинка.

Например, хлорид цинка взаимодействует с гидроксидом натрия:

ZnCl2 + 2NaOH → Zn(OH)2 + 2NaCl

При дальнейшем добавлении щелочи амфотерный гидроксид цинка растворяется с образованием комплексной соли тетрагидроксоцинката:

Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4]

Обратите внимание, если мы поместим соль цинка в избыток раствора щелочи, то белый осадок гидроксида цинка не образуется, т.к. в избытке щелочи соединения цинка сразу переходят в комплекс:

ZnCl2 + 4NaOH = Na2[Zn(OH)4] + 2NaCl

Распространённость в природе и получение

Цинк — очень распространённый элемент. Природные соединения цинка включают в себя сульфид ZnS (две полиморфные модификации: вюрцит и сфалерит), он же цинковая обманка; карбонат ZnCO3 — цинковый шпат.

Сфалерит, цинковая обманка

Для получения чистого цинка руды сначала обжигают, а затем восстанавливают полученный оксид углём:

$$\ce{2ZnS + 3O_2 -> 2ZnO + 2SO_2}$$ $$\ce{ZnCO_3 -> ZnO + CO_2}$$ $$\ce{ZnO + C -> Zn + CO}$$

Цинк

Цинк находится в группе элементов из периодической таблицы, называемой переходными металлами. Эти металлы имеют переменную реакционную способность и различаются в природе в элементарной форме. Цинк встречается в природе как в элементарной форме – как блестящий серый металл, так и в виде соли. Люди и многие другие организмы зависят от определенного количества неметаллического цинка, то есть цинка в форме соли, для поддержания клеточной функции.

Соли, в которых цинк образует кислотный остаток (цинкаты) — образуются из оксида цинка при сплавлении с щелочами и основными оксидами:

ZnO + Na2O → Na2ZnO2

Для понимания свойств цинкатов их также можно мысленно разбить на два отдельных вещества.

Например, цинкат натрия мы разделим мысленно на два вещества: оксид цинка и оксид натрия.

Na2ZnO2 разбиваем на Na2O и ZnO

Тогда нам станет очевидно, что цинкаты реагируют с кислотами с образованием солей цинка:

K2ZnO2 + 4HCl (избыток) → 2KCl + ZnCl2 + 2h3O

Нитрат цинка при нагревании разлагается на оксид цинка, оксид азота (IV) и кислород:

2Zn(NO3)2 → 2ZnO + 4NO2 + O2

Сульфат цинка при сильном нагревании разлагается аналогично — на оксид цинка, сернистый газ и кислород:

2ZnSO4→ 2ZnO + 2SO2 + O2

СaZnO2 + 4HCl (избыток) = CaCl2 + ZnCl2 + 2h3O

Na2ZnO2 + 4HNO3 → Zn(NO3)2 + 2NaNO3 + 2h3O

Na2ZnO2 + 2h3SO4 → ZnSO4 + Na2SO4 + 2h3O

Под действием избытка воды цинкаты переходят в комплексные соли:

K2ZnO2 + 2h3O = K2[Zn(OH)4]

Na2ZnO2 + 2h3O = Na2[Zn(OH)4]

Сульфид цинка — так называемый «белый сульфид». В воде сульфид цинка нерастворим, зато минеральные кислоты вытесняют из сульфида цинка сероводород (например, соляная кислота):

ZnS + 2HCl → ZnCl2 + h3S

Под действием азотной кислоты сульфид цинка окисляется до сульфата:

ZnS + 8HNO3(конц.) → ZnSO4 + 8NO2 + 4h3O

(в продуктах также можно записать нитрат цинка и серную кислоту).

Концентрированная серная кислота также окисляет сульфид цинка:

ZnS + 4h3SO4(конц.) = ZnSO4 + 4SO2 + 4h3O

При окислении сульфида цинка сильными окислителями в щелочной среде образуется комплексная соль:

ZnS + 4NaOH + Br2 = Na2[Zn(OH)4] + S + 2NaBr

Растворимые соли цинка и сильных кислот гидролизуются по катиону. Гидролиз протекает ступенчато и обратимо, т.е. чуть-чуть:

I ступень: Zn2+ + h3O = ZnOH+ + H+

II ступень: ZnOH+ + h3O = Zn(OH)2 + H+

Для описания свойств комплексных солей цинка — гидроксоцинкатов, удобно использоваться следующий прием: мысленно разбейте тетрагидроксоцинкат на две отдельные частицы — гидроксид цинка и гидроксид щелочного металла.

Например, тетрагидроксоцинкат натрия разбиваем на гидроксид цинка и гидроксид натрия:

Na2[Zn(OH)4] разбиваем на NaOH и Zn(OH)2

Свойства всего комплекса можно определять, как свойства этих отдельных соединений.

Таким образом, гидроксокомплексы цинка реагируют с кислотными оксидами.

Например, гидроксокомплекс разрушается под действием избытка углекислого газа. При этом с СО2 реагирует NaOH с образованием кислой соли (при избытке СО2), а амфотерный гидроксид цинка не реагирует с углекислым газом, следовательно, просто выпадает в осадок:

Na2[Zn(OH)4] + 2CO2 = Zn(OH)2 + 2NaHCO3

Аналогично тетрагидроксоцинкат калия реагирует с углекислым газом:

K2[Zn(OH)4] + 2CO2 = Zn(OH)2 + 2KHCO3

А вот под действием избытка сильной кислоты осадок не выпадает, т.к. амфотерный гидроксид цинка реагирует с сильными кислотами.

Например, с соляной кислотой:

Na2[Zn(OH)4] + 4HCl(избыток) → 2NaCl + ZnCl2 + 4h3O

Правда, под действием небольшого количества (недостатка) сильной кислоты осадок все-таки выпадет, для растворения гидроксида цинка кислоты не будет хватать:

Na2[Zn(OH)4] + 2НCl(недостаток) → Zn(OH)2↓ + 2NaCl + 2h3O

Аналогично с недостатком азотной кислоты выпадает гидроксид цинка:

Na2[Zn(OH)4] + 2HNO3(недостаток) → Zn(OH)2↓ + 2NaNO3 + 2h3O

Если выпарить воду из раствора комплексной соли и нагреть образующееся вещество, то останется обычная соль-цинкат:

Na2[Zn(OH)4] → Na2ZnO2 + 2h3O↑

K2[Zn(OH)4] → K2ZnO2 + 2h3O↑

1. Гидроксид цинка реагирует с растворимыми кислотами.

Например, гидроксид цинка взаимодействует с азотной кислотой с образованием нитрата цинка

:

Zn(OН)2 + 2HNO3 → Zn(NO3)2 + 2h3O

Zn(OН)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2h3O

Zn(OН)2 + h3SO4 → ZnSO4 + 2h3O

Zn(OН)2 + 2HBr → ZnBr2 + 2h3O

2. Гидроксид цинка взаимодействует с кислотными оксидами.

Например, гидроксид цинка взаимодействует с оксидом серы (VI) с образованием сульфата цинка

:

Zn(OH)2 + SO3 → ZnSO4 + h3O

3. Гидроксид цинка взаимодействует с растворимыми основаниями (щелочами). При этом в расплаве образуются соли—цинкаты, а в растворе – комплексные соли. При этом гидроксид цинка проявляет кислотные свойства.

Например, гидроксид цинка взаимодействует с гидроксидом калия

в расплаве с образованием
цинката калия и воды:
2KOH + Zn(OН)2 → 2KZnO2 + 2h3O

Гидроксид цинка растворяется в избытке щелочи с образованием тетрагидроксоцинката:

Zn(OН)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4]

4. Гидроксид цинка разлагается при нагревании:

Zn(OH)2 → ZnO + h3O

Оксид цинка можно получить различными методами:

1. Окислением

цинка кислородом:

2Zn + O2 → 2ZnO

2. Разложением гидроксида цинка при нагревании:

Zn(OН)2 → ZnO + h3O

3. Оксид цинка можно получить разложением нитрата цинка:

2Zn(NO3)2 → 2ZnO + 4NO2 + O2

Оксид цинка — типичный амфотерный оксид. Взаимодействует с кислотными и основными оксидами, кислотами, щелочами.

1. При взаимодействии оксида цинка с основными оксидами образуются соли-цинкаты.

Например, оксид цинка взаимодействует с оксидом натрия:

ZnO + Na2O → Na2ZnO2

2. Оксид цинка взаимодействует с растворимыми основаниями (щелочами). При этом в расплаве образуются соли—цинкаты, а в растворе – комплексные соли. При этом оксид цинка проявляет кислотные свойства.

Например, оксид цинка взаимодействует с гидроксидом натрия
в расплаве с образованием цинката натрия и воды:
ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + h3O

Оксид цинка растворяется в избытке раствора щелочи с образованием тетрагидроксоцинката:

ZnO + 2NaOH + h3O = Na2[Zn(OH)4]

3. Оксид цинка не взаимодействует с водой.

ZnO + h3O ≠

4. Оксид цинка взаимодействует с кислотными оксидами. При этом образуются соли цинка. В этих реакциях оксид цинка проявляет основные свойства.

Например, оксид цинка взаимодействует с оксидом серы (VI) с образованием сульфата цинка:

ZnO + SO3 → ZnSO4

5. Оксид цинка взаимодействует с растворимыми кислотами с образованием солей.

Например, оксид цинка реагирует с соляной кислотой:

ZnO + 2HCl = ZnCl2 + h3O

6. Оксид цинка проявляет слабые окислительные свойства.

Например, оксид цинка при нагревании реагирует с водородом и угарным газом:

ZnO + С(кокс) → Zn + СО

ZnO + СО → Zn + СО2

7. Оксид цинка — твердый, нелетучий. А следовательно, он вытесняет более летучие оксиды (как правило, углекислый газ) из солей при сплавлении.

Например, из карбоната бария:

ZnO + BaCO3 → BaZnO2 + СО2

Оксид цинка

Белый пористый порошок, желтеющий при нагревании и возвращающий свой первоначальный цвет при охлаждении – это окись металла. Химические свойства оксида цинка, уравнения реакций его взаимодействия с кислотами и щелочами подтверждают амфотерный характер соединения. Так, вещество не может реагировать с водой, но взаимодействует как с кислотами, так и со щелочами. Продуктами реакций будут средние соли (в случае взаимодействия с кислотами) или комплексные соединения – тетрагидроксоцинкаты.

Оксид цинка применяют в производстве белой краски, которую называют цинковыми белилами. В дерматологии вещество входит в состав мазей, присыпок и паст, оказывающих на кожу противовоспалительное и подсушивающее действие. Большая же часть производимого оксида цинка применяется в качестве наполнителя для резины. Продолжая изучать химические свойства цинка и его соединений, рассмотрим гидроксид Zn(OH)2.

Цинк как минерал

Вы принимаете цинк в любое время, когда потребляете определенные продукты, особенно мясо и моллюски. Цинк играет важную роль в качестве основного минерала, объясняет доктор Лаурали Шервуд книга «Физиология человека». Ряду ваших ферментов требуется цинк для того, чтобы функционировать, где фермент является химическим веществом, которое помогает протекать быстрее, чем в противном случае. Многие из метаболических ферментов, которые вы используете для обработки питательных веществ, зависят от цинка .

Использование цинка в гальванических элементах

Химические свойства цинка лежат в основе принципа действия различных видов гальванических приборов. Марганцево-цинковый элемент является наиболее распространенным в технике. Он работает благодаря прохождению окислительно-восстановительной реакции между металлом и диоксидом марганца. Из них изготавливаются оба электрода и помещаются внутрь прибора. Действующее вещество — хлорид аммония — имеет вид пасты, или же им пропитываются пористые пластины, вставленные между катодом и анодом. Воздушно-цинковый элемент представлен отрицательным цинковым электродом – катодом. Анод — это угольно- графитовый стержень, заполненный воздухом. В качестве электролита используют растворы хлорида аммония или едкого натрия.

Цинк как типичный щелочной металл

Цинк – это типичный представитель металлов, в нормальном состоянии имеет голубовато-серый цвет, легко окисляется на воздухе, приобретая на поверхности оксидную пленку (ZnO).

Как типичный амфотерный металл цинк взаимодействует с кислородом воздуха: 2Zn+O2=2ZnO – без температуры, с образованием оксидной пленки. При нагревании образуется белый порошок.

Сам оксид реагирует с кислотами с образованием соли и воды:

2ZnO+2HCl=ZnCl2+h3O.

С растворами кислот. Если цинк обычной чистоты, то уравнение реакции HCl Zn ниже.

Zn+2HCl= ZnCl2+h3↑ – молекулярное уравнение реакции.

Zn (заряд 0) + 2H (заряд +) + 2Cl (заряд -) = Zn (заряд +2) + 2Cl (заряд -)+ 2H (заряд 0) – полное Zn HCl ионное уравнение реакции.

Zn + 2H(+) = Zn(2+) +h3 – С.И.У. (сокращенное ионное уравнение реакции).

Физическая характеристика

Голубовато-серебристый, при обычных условиях хрупкий металл. В интервале температур от 100° до 150° цинк становится гибким и его можно прокатывать в листы. При нагревании выше 200° металл становится необычайно хрупким. Под действием кислорода воздуха куски цинка покрываются тонким слоем оксида, а при дальнейшем окислении он превращается в гидроксокарбонат, который играет роль протектора и препятствует дальнейшему взаимодействию металла с кислородом воздуха. Физические и химические свойства цинка взаимосвязаны. Рассмотрим это на примере взаимодействия металла с водой и кислородом.

Применение сплавов, содержащих цинк

Для транспортировки многих химических веществ, например, аммиака, по трубопроводам, необходимы особые требования к составу металла, из которого изготовлены трубы. Они изготавливаются на основе сплавов железа с магнием, алюминием и цинком и обладают высокой антикоррозионной устойчивостью к действию агрессивной химической среды. Кроме этого, цинк улучшает механические свойства сплавов и нивелирует вредное влияние таких примесей, как никель и медь. В процессах промышленного электролиза широкое применение получили сплавы меди и цинка. Для транспортировки продуктов нефтепереработки используют танкеры. Они построены из алюминиевых сплавов, содержащих, кроме магния, хрома и марганца, большую долю цинка. Материалы такого состава обладают не только высокими антикоррозионными свойствами и повышенной прочностью, но еще и криогенной стойкостью.

Характеристика сульфата цинка

Рассмотренные нами ранее химические свойства цинка, в частности, его реакции с разбавленной сульфатной кислотой, подтверждают образование средней соли – сернокислого цинка. Это бесцветные кристаллы, нагревая которые до 600° и выше, можно получить оксосульфаты и трехокись серы. При дальнейшем нагревании сернокислый цинк преобразуется в оксид цинка. Соль растворима в воде и глицерине. Вещество выделяют из раствора при температуре до 39°C в виде кристаллогидрата, формула которого ZnSO4×7h3O. В этом виде его называют цинковым купоросом.

В интервале температур 39°-70° получают шестиводную соль, а выше 70° в составе кристаллогидрата остается только одна молекула воды. Физико-химические свойства сульфата цинка позволяют применять его в качестве отбеливателя при изготовлении бумаги, в виде минерального удобрения в растениеводстве, как подкормку в рационе домашних животных и птицы. В текстильной промышленности соединение используют в производстве вискозной ткани, в окрашивании ситца.

Сернокислый цинк входит также в состав раствора электролита, применяемого в процессе гальванического покрытия слоем цинка железных или стальных изделий диффузным способом или методом горячего оцинкования. Слой цинка в течение длительного времени защищает такие конструкции от коррозии. Учитывая химические свойства цинка, нужно отметить, что в условиях высокой солености воды, значительных колебаний температуры и влажности воздуха оцинкование не дает желаемого эффекта. Поэтому в промышленности нашли широкое применение сплавы металла с медью, магнием и алюминием.

Роль цинка в организме человека

Содержание Zn в клетках составляет 0,0003%, поэтому его относят к микроэлементам. Химические свойства, реакции цинка и его соединений играют важную роль в обмене веществ и поддержании нормального уровня гомеостаза, как на уровне клетки, так и всего организма в целом. Ионы металла входят в состав важных ферментов и других биологически активных веществ. Например, известно, о серьезном влиянии цинка на формирование и функции мужской половой системы. Он входит в состав кофермента гормона тестостерона, отвечающего за фертильность семенной жидкости и формирование вторичных половых признаков. Небелковая часть еще одного важнейшего гормона — инсулина, вырабатываемого бета-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы, также содержит микроэлемент. Иммунный статус организма тоже напрямую связан с концентрацией в клетках ионов Zn+2, которые находятся в гормоне тимуса – тимулине и тимопоэтине. Высокая концентрация цинка регистрируется в структурах ядра – хромосомах, содержащих дезоксирибонуклеиновую кислоту и участвующих в передаче наследственной информации клетки.

В нашей статье мы изучили химические функции цинка и его соединений, а также определили его роль в жизнедеятельности организма человека.

История открытия.

Известно, что цинк, в качестве композиционного материала, использовался с древних времен. Самые первые находки латунных предметов (латунь – сплав меди +цинка) относятся к 1500 году до н.э. (раскопки производились в Палестине). Упоминания о процессах выплавки латуни можно найти в трудах Аристотеля и Гомера, Плиния (Старшего). В трактатах древности описываются различные способы литья. В одном из них подробно разбирается способ приготовления латуни путем восстановления углем особого цинкового камня (т.н. кадмея) в присутствии медной составляющей. Особо отмечалось в научном труде, что добавление цинк в сплав может решить сразу несколько вопросов:

1. изменение цветовой гаммы готового медного изделия (в результате осветления оттенок изменялся до «золотого»),
2. кардинально менялись в лучшую сторону механические свойства готового выплавляемого изделия, возрастала пластичность, упругость, полученный сплав можно было раскатать в лист. При этом, меняя процентное соотношение цинка к меди в латуни, можно было изменять диапазон механических характеристик.

Первые упоминания о процессе получения металлического цинка были найдены в Индии (5 век до н.э.). Также методику выплавки «фальшивого серебра» можно найти в исторических трактатах Страбопа (Рим, 60 – 20 г.г. до н.э.). В конце 13 века знаменитый путешественник Марко Поло в своих заметках подробно описывал процесс получения металлического цинка, который наблюдал в Персии. Еще в16 веке Парацельс и Агрикола пытались организовать в своей лаборатории плавильное цинковое производство. Однако попытки закончились неудачей.

До середины 18 века чистый цинк в Европе считался редкостью. Его в основном ввозили из стран Востока, Китая, Индии.

В 1738 году Чемпион У. разработал и запатентовал способ получения металлического цинка методом дистилляции.

В 1743 г. в городе Бристоле им же был построен первый в Европе завод по производству металлического цинка.

Слово «цинк» впервые встречается в трудах Парацельса, который назвал этот металл словом «zincum» или «zinken» в книге Liber Mineralium . Это слово, вероятно, происходит от немецкого Zinke, означающее «зубец» (кристаллиты металлического цинка похожи на иглы).

Маргграф А.С. в 1746 г. в Германии опубликовал новый способ получения чистого металлического цинка. Сущность метода заключалось в том, что смесь угля с оксидом цинка прокаливалась в специальных сосудах без доступа воздуха с последующим охлаждением в холодильнике. В результате пары цинка конденсировались, образуя чистый цинк. В качестве герметичных сосудов для опытов использовались реторты, изготовленные из огнеупорной глины.

В 1805 г. был изобретен очередной способ получения цинка – прокат в температурном диапазоне от 100- 150 градусов С. Разработчиками новой технологической методики стали Гобсон Ч. и СильвестрЧ. (Шеффилд).

Электролитический способ литья начали использовать в 1915 г. (Канада, США).

Гидроксид цинка, характеристика, свойства и получение, химические реакции

Гидроксид цинка, характеристика, свойства и получение, химические реакции.

Гидроксид цинка – неорганическое вещество, имеет химическую формулу Zn(OH)₂.

Краткая характеристика гидроксида цинка

Физические свойства гидроксида цинка

Получение гидроксида цинка

Химические свойства гидроксида цинка

Химические реакции гидроксида цинка

Применение и использование гидроксида цинка

Краткая характеристика гидроксида цинка:

Гидроксид цинка – неорганическое вещество белого цвета.

Химическая формула гидроксида цинка Zn(OH)₂.

Практически нерастворим в воде.

Является аморфным веществом.

В природе встречается в виде редких минералов, например, ашоверита и суитита.

Физические свойства гидроксида цинка:

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	Zn(OH)2
Синонимы и названия иностранном языке	zinc hydroxide (англ. )
Тип вещества	неорганическое
Внешний вид	бесцветные тригональные кристаллы
Цвет	белый, бесцветный
Вкус	—*
Запах	—
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)	твердое вещество
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м3	3053
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см3	3,053
Температура разложения, °C	125
Молярная масса, г/моль	99,38474
Растворимость в воде, г/100 мл	0,000199

* Примечание:

— нет данных.

Получение гидроксида цинка:

Гидроксид цинка получают в результате следующих химических реакций:

1. 1. взаимодействия растворимых солей цинка с щелочью:

ZnSO₄ + 2NaOH → Zn(OH)₂ + Na₂SO₄,

Zn(NO₃)₂ + 2KOH → Zn(OH)₂ + 2KNO₃,

ZnCl₂ + 2NaOH → Zn(OH)₂ + 2NaCl,

Zn(NO₃)₂ + 2NaOH → Zn(OH)₂ + 2NaNO₃,

ZnI₂ + 2NaOH → Zn(OH)₂ + 2NaI.

При этом гидроксид цинка выпадает в виде осадка.

1.  2.
   взаимодействия цинка, воды и кислорода:

2Zn + 2H₂O + O₂ → 2Zn(OH)₂.

Реакция протекает медленно при комнатной температуре.

Химические свойства гидроксида цинка. Химические реакции гидроксида цинка:

Гидроксид цинка является амфотерным основанием, т. е. обладает как основными, так и кислотными свойствами.

Гидроксид цинка – слабое нерастворимое основание.

Химические свойства гидроксида цинка аналогичны свойствам гидроксидов других амфотерных металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция гидроксида цинка и гидроксида натрия:

Zn(OH)₂ + 2NaOH → Na₂[Zn(OH)₄].

В результате реакции образуется тетрагидроксоцинкат натрия. В ходе реакции используется концентрированный раствор гидроксида натрия.

2. реакция гидроксида цинка и гидроксида калия:

Zn(OH)₂ + 2KOH → K₂[Zn(OH)₄].

В результате реакции образуется тетрагидроксоцинкат натрия.

3. реакция гидроксида цинка и ортофосфорной кислоты:

3Zn(OH)₂ + 2H₃PO₄ → Zn₃(PO₄)₂ + 6H₂O.

В результате реакции образуются ортофосфат цинка и вода.

4. реакция гидроксида цинка и азотной кислоты:

Zn(OH)₂ + 2HNO₃ → Zn(NO₃)₂ + 2H₂O.

В результате реакции образуются нитрат цинка и вода.

Аналогично проходят реакции гидроксида цинка и с другими кислотами.

5. реакция гидроксида цинка и йодоводорода:

Zn(OH)₂ + 2HI → ZnI₂ + 2H₂O.

В результате реакции образуются йодид цинка и вода.

6. реакция гидроксида цинка и оксида углерода:

2Zn(OH)₂ + CO₂ → Zn₂(OH)₂CO₃ + H₂O.

В результате реакции образуется дигидроксид-карбонат цинка и вода. В ходе реакции гидроксид цинка используется в виде суспензии.

7. реакция термического разложения гидроксида цинка:

Zn(OH)₂ → ZnO + H₂O (t = 100-250 °C).

В результате реакции образуются оксид цинка и вода.

Применение и использование гидроксида цинка:

Гидроксид цинка используется для синтеза различных соединений цинка, в основном, солей.

Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com

карта сайта

гидроксид цинка реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода
уравнение реакций соединения реакции масса взаимодействие гидроксида цинка

Коэффициент востребованности 3

comments powered by HyperComments
Ссылка на источник

Читайте также

Свойства цинка || Каковы свойства и применение цинка? – Химия Страница

Цинк  – химический элемент, его химический символ – Zn, а атомный номер – 30.  Он расположен в четвертой периодической таблице, группе IIB периодической таблицы химических элементов. Цинк Свойства аналогичны алюминию.

Цинк — светло-серый переходный металл и четвертый «обычный» металл. В современной промышленности цинк является незаменимой батареей и очень важным металлом. Кроме того, цинк также является одним из незаменимых микроэлементов в организме человека и играет чрезвычайно важную роль.

Цинк Металл

Цинк, его название «  цинк » происходит от латинского Zincum, что означает «тонкий слой белого» или «белый налет». Химический символ — Zn , его атомный порядковый номер — 30, относительная атомная масса — 65. Цинк — это белый серебристый металл с легким голубоватым оттенком, плотностью 7,14 г/см3. Температура плавления 419,5℃.

Хрупкий при комнатной температуре. Он становится мягким при 100~150℃, высыхает после 200℃. Химические свойства цинка живые. На воздухе при нормальной температуре тонкий слой образует плотную пленку основного карбоната цинка, препятствующую дальнейшему окислению. Когда температура достигает 225°C, цинк бурно окисляется.

Цинк трудно сгорает на воздухе и излучает сильный белый свет в кислороде. Цинковая поверхность со слоем оксида цинка, выгорающий белый дым, белый дым является основным компонентом оксида цинка, цинк препятствует только горению, пламя формируется бледным преломленным светом. Цинк легко растворяется в кислоте, а также легко заменяет золото, серебро, медь и т. д. из раствора.

Температура плавления пленки оксида цинка высокая, но температура плавления металлического цинка очень низкая. Поэтому при нагреве цинковых чешуек на спиртовке чешуйки расплавляются и размягчаются, но не выпадают из-за роли оксидной пленки. Цинк в основном используется в черной металлургии, металлургии, машиностроении, электротехнике, химической, легкой промышленности, вооруженных силах и медицине.

Нормативная информация: Цинковый порошок, псевдонимы, цинковые гранулы, высокочистый цинк, цинк без мышьяка и т. д. являются взрывоопасными материалами и регулируются отделом общественной безопасности в соответствии с «Правилами управления безопасностью опасных химических веществ»

Физический цинк Свойства

Цинк представляет собой бело-голубой металл. При достижении температуры 225°С происходит интенсивное окисление цинка. Цинк легко растворяется в кислоте, а также легко вытесняет из раствора золото, серебро, медь и т. д. Цинк существует в основном в сульфидном состоянии в природе. Основным цинксодержащим минералом является сфалерит. Есть также небольшое количество окисленной руды, такой как сидерит, такой как сидерит и гетерополярная руда.

Обычные цинксодержащие сплавы:

Белая жесть — луженая листовая сталь

Латунь — сплавы цинка и меди

Что издавна использовалось древними людьми? Производство латуни, вероятно, было одним из первых случайных открытий в металлургии.

Химические свойства цинка

Химические свойства цинка аналогичны алюминию, поэтому химические свойства цинка (амфотерного) обычно можно вывести из свойств алюминия.

① Элементарный цинк может реагировать с кислотой и щелочью.

② Оксид цинка и гидроксид цинка растворимы как в кислоте, так и в щелочи.

Элементарный цинк

2Zn + O2 ===== 2ZnO (1273K)

Zn + 2NaOH == Na2ZnO2 + h3 ↑

Zn + X2 === ZnX2 (X = F, Cl, Br, I) ( при нагревании)

3Zn + 2P ==== Zn3P2 (873K)

Zn + S === ZnS (при нагревании)

Zn + 4Nh4 + 2h3O ===== [Zn (Nh4)4] (OH)2 + h3 ↑

Zn + 2HCl === ZnCl2 + h3 ↑

Zn + 2h3SO4 (концентрированный) === ZnSO4 + SO2 ↑ + 2h3O

Zn + h3SO4 (тощий) === ZnSO4 + h3 ↑

Гидроксид цинка

Zn(OH)2++= 2 2h3O

Zn(OH)2 + 2OH – == [Zn(OH)4]2-

A Zn(OH)2 + 4NH .3 h3O = (a Zn(Nh3.3).4)2+ + 2OH – + 4h3O

Zn(OH)2 == ZnO + h3O

[Zn(Nh4)4]2+ + 2OH – == Zn(OH)2 + 4Nh4 ↑

Хлорид цинка

ZnO + 2HCl = ZnCl2 + h3O

ZnCl2 + 2h3O === Zn(OH)Cl + 2HCl (в условиях нагревания)

ZnCl2 + 2h3O = h3[ZnCl2(OH)2 ]

FeO + h3[ZnCl 2 (OH)2] == Fe [ZnCl 2 (OH)]2 + h3O

Zn + CuCl2 = ZnCl2 + Cu

Сульфид цинка

2ZnO + 2S == 2ZnS + O 2 ↑

Zn 2+ + (NH 4 ) S == ZnS + 2NH 4 +

ZnSO 4 + BaS == ZnS + BaSO 4

Zn 2+ + H 2 S == ZnS + 2H +

Нитрат цинка

1) Zn + 4HNO 3 (концентрированный) == Zn (№3) 2 + №2 ↑ + 2H 2 O

2) 3Zn + 8HNO 3 (богатее) == 3Zn (НО 3 ) 2 + 2НО ↑ + 4H 2 O

3) 4Zn + 10HNO 3 (разбавленный) == 4Zn (NO 3 ) 2 + N 2 O ↑ + 5H 2 O

4) 4Zn + 10HNO 3 (очень разбавленный) == 4Zn (NO 3 ) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

Комплекс цинка

(a) [Zn (NH 3 ) 4 ] 2+

(b) [Zn (CN) 4 ] 2- [1]

Получение цинка

Прокаливание цинковой руды или сфалерита на воздухе для получения оксид цинка с последующим восстановлением его углеродом (более низкая чистота).

Или оксид цинка и кокс смешивают и нагревают в доменной печи до температуры 1373 К ~ 1573 К, так что цинк отгоняется (чистота около 98%).

Или при сульфатном выщелачивании в сульфат цинка после регулирования рН, сульфат цинка и цинка растворяют примеси железа, мышьяка, сурьмы, гидролиза попадают в осадок остатка выщелачивания, в фильтрат добавляют цинковый порошок для удаления таких примесей, как кадмий в меди, а затем электролиз Цинк осаждался, и последний производил цинк более высокой чистоты.

Использование продукта

Около половины всего потребляемого в мире цинка используется для гальванизации, около 10 % для латуни и бронзы, менее 10 % для сплавов на основе цинка, около 7,5 % для химических веществ и около 13 % для сухого цинкования. батареи Появляется в виде цинковой лепешки и цинковой пластины.

Международная исследовательская группа по свинцу и цинку прогнозирует, что мировое потребление цинка в 2004 г. увеличится на 4,8% по сравнению с 9,85 млн. общее потребление цинка в 2005 г.

Рост его потребления частично обусловлен увеличением количества оцинкованной стали. Напротив, на Соединенные Штаты может приходиться только одна десятая часть мирового спроса на цинк.

Использование в промышленности

 (1)Оцинкованные обладают отличной атмосферной коррозионной стойкостью, легко образуют защитную пленку на поверхности при комнатной температуре, поэтому максимальное использование цинка для покрытия цинковой промышленности. Он в основном используется для поверхностного покрытия стальных и стальных конструкционных деталей (таких как оцинкованный лист) и широко используется в автомобилях, строительстве, судах, легкой промышленности и других отраслях промышленности.

После 21-го века западные страны начали пытаться использовать пластины из цинкового сплава непосредственно в качестве кровельного материала. Срок его службы может достигать 120-140 лет, и он может быть переработан. Срок службы оцинкованной жести обычно составляет 5-10 лет. После 21 века количество горячего цинкования стальных полос значительно увеличилось.

Также используется цинковое покрытие, но этот метод обычно используется для тонкого покрытия различных поверхностей. Использование цинкосодержащих покрытий является еще одним методом покрытия объектов, находящихся в постоянном контакте с водой, таких как крупные стальные детали, используемые на кораблях, мостах и ​​морских нефтегазовых вышках, их нужно только соединить с большими цинковыми блоками. Защищены, но цинковые блоки нуждаются в регулярной замене.

Цинковый сплав

 (2) Цинковые сплавы используются в автомобилестроении и машиностроении. Цинк обладает подходящими механическими свойствами. Прочность и твердость самого цинка невысокие, но после добавления легирующих элементов, таких как алюминий и медь, его прочность и твердость значительно улучшаются.

Это похоже на появление цинк-медь-титан сплавов, а его всеобъемлющие механические свойства приблизились или достигли что из алюминиевых сплавов и желтых сплавов.

Уровень меди и серый чугун, его сопротивление ползучести также значительно улучшено. Таким образом, цинк Медно-титановый сплав нашел широкое применение в производстве мелкой метизной продукции.

В основном литье под давлением, используемое в производстве деталей для автомобилей, строительства, некоторого электрооборудования, бытовой техники, игрушки и т. д. Многие цинковые сплавы обладают превосходными характеристиками обработки и скорость обработки прохода может достигать 60%-80%.

Отличные характеристики при среднем давлении, глубокая вытяжка, и самосмазывание, которое продлевает срок службы пресс-формы. Его можно сварить пайка твердым припоем или сварка сопротивлением или дуговая сварка (в гелии).

Поверхность может быть покрыта металлом и окрашена. Хорошая режущая способность. Улучшенный при определенных условиях. Обычно используется в машиностроении. Цинковая пластина с небольшим количеством элементов, таких как свинец и кадмий, может быть изготовлена ​​из цинково-марганцевого сухого аккумулятора, анода, печати на цинковой пластине, травления порошковой фотопластины, изготовления офсетных печатных форм и тому подобного.

Цинковые батареи

(3) Цинк можно использовать для изготовления батарей. Например цинково-марганцевые батареи и воздушно-цинковые батареи.

Цинк-марганцевая батарея: Цинк, как активный материал отрицательного электрода, также служит контейнером батареи и токосъемником отрицательного электрода и является основным материалом, определяющим характеристики хранения батареи. Небольшие количества кадмия и свинца содержатся в чешуйках цинка.

Кадмий может увеличить прочность цинка, а свинец может улучшить пластичность цинка. И кадмий, и свинец могут увеличивать перенапряжение водорода на цинковом электроде, уменьшать саморазряд цинкового электрода, замедлять коррозию цинковых чешуек и выделение водорода.

Если цинковые чешуйки содержат Cu, Fe, Ni и т. д., перенапряжение H 2 на цинковом электроде будет уменьшено, и саморазряд батареи при хранении ускорится. Поэтому эти вредные примеси необходимо строго контролировать.

Воздушно-цинковая батарея: Воздушно-цинковая батарея, также называемая кислородно-цинковой батареей, представляет собой разновидность воздушно-металлической батареи. Теоретическое значение удельной энергии воздушно-цинковой батареи составляет 1350 Вт·ч/кг. Последняя батарея имеет удельную энергию 230Втч/кг, что почти в 8 раз больше, чем у свинцово-кислотных батарей. Видно, что пространство для развития воздушно-цинковых батарей очень велико.

Цинково-воздушные батареи обычно «механически заряжаются» путем замены цинкового электрода. Время замены электрода может быть завершено в минутах. С новым цинковым электродом время «зарядки» чрезвычайно короткое и очень удобное.

Для чего используются цинковые батареи?

При разработке таких аккумуляторов исключается строительство объектов социального обеспечения, таких как зарядные станции. Цинковые электроды можно приобрести в супермаркетах, пунктах эксплуатации аккумуляторов, магазинах автозапчастей и т. д., что очень выгодно для популяризации этого аккумуляторного электромобиля.

Этот аккумулятор имеет небольшой размер, большую емкость заряда и малую массу, может нормально работать в широком диапазоне температур без коррозии, безопасен и надежен в работе.

Однако цинковый электрод потребляет больше энергии в процесс электролитического восстановления. На каждую тонну оксида цинка требуется 2500 кВтч электроэнергии. электричество, чтобы восстановить его до цинка, поэтому его использование в электрическом обходится дороже. транспортные средства. Емкость заряда тестовой батареи всего в 5 раз больше, чем у свинцово-кислотный аккумулятор, который не идеален.

Но пятикратный заряд свинцово-кислотных аккумуляторов привлек внимание всего мира. США, Мексика, Сингапур и некоторые европейские страны уже опробовали его на почтовых автомобилях, автобусах и мотоциклах. Это также перспективный электромобиль.

Кроме того, цинк обладает хорошей устойчивостью к электромагнитным полям. Электропроводность цинка составляет 29% от стандартной электропроводности меди. Цинковая пластина является очень эффективным защитным материалом. В то же время, поскольку цинк немагнитен, он подходит в качестве материала для деталей инструментов, корпусов инструментов и монет.

Столкновение с другими металлами не вызовет искр, подходит для подземного взрывозащищенного оборудования. Широко используется в резиновой, лакокрасочной, эмалевой, медицинской, полиграфической, волокнистой и других отраслях промышленности. Цинк обладает подходящими химическими свойствами. Цинк может взаимодействовать с Nh5CI и испускать положительные ионы H +.

В батареях из цинка и диоксида марганца используется эта особенность цинка. Цинковый сплав используется в качестве корпуса батареи, который является не только контейнером для электролита батареи, но и участвует в реакции батареи с образованием анода батареи. Его производительность также широко используется в фармацевтической промышленности.

Цинк может реагировать с кислотами или сильными основаниями с выделением водорода. Цинковое удобрение играет роль в стимулировании дыхания растительных клеток, углеводного обмена и т.п. Можно использовать цинковый порошок, сульфид цинка, литопон, цинк-хромовые желтые пигменты. Оксид цинка также может использоваться в медицине, резиновой, лакокрасочной и других отраслях промышленности.

Меры безопасности

1. Хранить в прохладном, сухом месте, вдали от огня и тепла. источники.

2. Отделено от окислителей, аминов, серы, фосфора, кислот и щелочей.

3. Тушение пожара: сухой порошок, сухой песок. Отключить воду и пену.

Цинк и здоровье

Физиологическая функция цинка

Поддержание нормального аппетита

Дефицит цинка может привести к снижению вкуса, анорексии, частичное затмение и даже затмение.

Повышение иммунитета человека

Цинк является питательным веществом для развития вилочковой железы иммунных органов. Только достаточное количество цинка может эффективно обеспечить развитие тимуса, правильно дифференцировать Т-лимфоциты и способствовать клеточная иммунная функция.

Цинк может способствовать росту и развитию, интеллектуальным развития и повышения иммунитета. Недостаток цинка может серьезно повлиять на наш организм, особенно рост и развитие. Таким образом, достаточное потребление цинка необходимо для роста и развития и интеллектуального развития. Кроме того к сбалансированному питанию, не забывайте дополнять свое питание.

Симптомы дефицита цинка

ребенок

Нарушения вкуса: анорексия, частичное или необычное питание.

Кожные заболевания: восприимчивость к язвам во рту, поврежденные раны, которые трудно заживают, подростковые угри и т. д.

Плохой рост и развитие: низкий и худой.

Снижение иммунитета, частые простуды и лихорадки.

Беременная женщина

Повышенная реакция на беременность: ацидофилин, усиление рвоты.

Задержка внутриутробного развития плода: , приводящая к рождению недоношенных детей и младенцев с низкой массой тела.

Увеличение числа осложнений при родах: затянувшиеся роды, выкидыш.

Если вам нравится Zinc Properties Post. Пожалуйста, оставьте комментарий.

Теги: химические свойства цинка, недостатки металлического цинка, для чего используется цинк, кто открыл цинк, атомная масса цинка, температура кипения цинка, температура плавления цинка, формула металлического цинка, свойства металлического цинка, применение металлического цинка, свойства цинка, цинк Использование в повседневной жизни

Химические свойства цинка (25 фактов, которые вы должны знать)0001

Zn или Цинк — пограничный металл, мягкий по своей природе и обнаруженный в земной коре. Давайте подробно объясним цинк.

Zn входит в ту же группу, что и кадмий и ртуть, и по своим свойствам подобен Mg. Он имеет заполненную 3d-орбиталь и по этой причине ведет себя иначе, чем остальные переходные элементы того же периода. Он имеет более высокий восстановительный потенциал, поэтому может использовать различные электролитические ячейки.

При комнатной температуре выглядит как блестящий хрупкий металл, но после удаления окисления становится блестящим сероватого цвета. Давайте обсудим в этой статье некоторые химические свойства цинка, такие как температура плавления, температура кипения, атомный номер и т. д.

1. Символ цинка

Символы используются для обозначения элемента с использованием одной или двух букв английского или латинского алфавита химического названия. Предскажем атомный символ цинка.

Атомный символ цинка «Zn», так как название начинается с английского алфавита Z. Но Z представляет собой атомный номер каждого элемента в периодической таблице, поэтому мы используем первые две последовательные буквы английского алфавита цинка. отличать его от других элементов.

Атомный символ цинка

2. Группа цинка в периодической таблице

Вертикальные строки или столбцы периодической таблицы относятся к соответствующей группе периодической таблицы. Предскажем группу цинка в периодической таблице.

Группа цинка в периодической таблице — 12. Потому что это пограничный переходный металл, и он может образовывать дикации. Итак, он помещен в 12-ю группу как элемент . В периодической таблице Менделеева это группа 12, но в современной таблице она помещена как группа IIB согласно таблице осадков.

3. Период цинка в периодической таблице

Горизонтальная линия или строка периодической таблицы, в которой каждый элемент расположен в соответствии с его последним основным квантовым числом, называется периодом. Предскажем период Цинк.

Цинк принадлежит к периоду 4 в периодической таблице, поскольку он имеет более 18 электронов на валентной оболочке . До периода 3 будет 18 электронов, которые хорошо расположены, поэтому оставшиеся 12 электронов для Zn получат 4 ^th период и 12 ^-й -й группы.

4. Блок цинка в периодической таблице

Орбиталь, на которой присутствуют валентные электроны элемента, называется блоком периодической таблицы. Предскажем блок цинка.

Цинк является элементом d-блока, поскольку валентные электроны находятся на d-орбитали. Zn также имеет 4s-орбиталь, но самые внешние электроны присутствуют на 3d-орбитали в соответствии с обменной энергией и принципом Ауфбау.

5. Атомный номер цинка

Значение Z, известное как атомный номер, представляет собой общее количество электронов. Найдем атомный номер цинка.

Атомный номер цинка 30, что означает, что он имеет 38 протонов, потому что количество протонов всегда равно количеству электронов. По этой причине они становятся нейтральными за счет нейтрализации равных и противоположных зарядов.

6. Атомный вес цинка

Массой элемента называется масса, которая измеряется относительно некоторого стандартного значения. Рассчитаем атомный вес цинка.

Атомный вес цинка по шкале ¹² C равен 65, что означает, что вес цинка составляет 65/12 ^th часть веса углеродного элемента. Первоначальный атомный вес цинка равен 65,38, потому что атомный вес представляет собой средний вес всех изотопов элемента.

7. Электроотрицательность цинка по Полингу

Электроотрицательность Полинга — это способность притягивать любой другой элемент к этому конкретному атому. Предскажем электроотрицательность цинка.

Электроотрицательность цинка по шкале Полинга равна 1,65, что означает, что он более электроположителен по своей природе и может притягивать к себе электроны. Наиболее электроотрицательным атомом по шкале Полинга в периодической таблице является фтор, имеющий электроотрицательность 4,0.

8. Атомная плотность цинка

Количество атомов, присутствующих в единице объема любого атома, называется атомной плотностью соответствующего элемента. Рассчитаем атомную плотность цинка.

Атомная плотность цинка составляет 7,14 г/см ³  , что можно рассчитать, соединив массу цинка с его объемом. Атомная плотность означает количество атомов, присутствующих в единице объема, а атомный номер – это количество электронов, присутствующих на валентной и внутренней орбитали.

• Плотность рассчитывается по формуле атомная плотность = атомная масса / атомный объем.
• Атомная масса или вес цинка составляет 65,38 г
• Объем молекулы цинка составляет 22,4 литра при стандартной температуре в соответствии с расчетом Авогардо
• Итак, атомная плотность цинка составляет 65,38/(9,15) = 7,14 г/см ³

9. Точка плавления цинка

температура плавления этого конкретного элемента. Найдем температуру плавления цинка.

Температура плавления цинка составляет 419,5 ⁰  C или 692,5 K, поскольку при комнатной температуре цинк существует в твердом состоянии, где он принимает гексагональную плотноупакованную структуру. Требуется меньше энергии, чтобы превратить кристалл в жидкость. Повышая температуру, можно расположить элементы в правильном порядке.

10. Температура кипения цинка

Температура кипения – это точка, при которой давление паров элемента становится равным его атмосферному давлению. Найдем температуру кипения цинка.

Температура кипения цинка составляет 907 ⁰ C или 1180K, поскольку он существует в твердом состоянии при комнатной температуре, а также является более легким переходным металлом.

Сила притяжения Ван-дер-Ваала мала. Следовательно, для кипения цинка требуется большая энергия тепла. Твердая форма цинка существует при комнатной температуре или при более высокой температуре, чем его точка плавления.

11. Цинк Радиус Ван-дер-Ваальса

Радиус Ван-дер-Ваальса — это воображаемое расстояние между двумя атомами, где они не связаны ионно или ковалентно. Найдем ван-дер-ваальовский радиус цинка.

Радиус Ван-дер-Ваальса молекулы цинка составляет 139 пм, потому что Zn имеет 4s и заполненную 3d-орбиталь, поэтому у него очень плохой экранирующий эффект. По этой причине сила притяжения ядра для самой внешней орбитали увеличивается, а радиус уменьшается.

• Радиус Ван-дер-Ваальса рассчитывается по математической формуле, учитывающей расстояние между двумя атомами, где атомы имеют сферическую форму.
• Радиус Ван-дер-Ваальса, R _v  = d _A-A  / 2
• Где R _V  означает ван-ваалов радиус молекулы сферической формы атомной молекулы или сумма радиуса двух атомов.

12. Цинк ионный радиус

Сумма катиона и аниона называется ионным радиусом элемента. Найдем ионный радиус цинка.

Ионный радиус цинка составляет 139 пм, что совпадает с ковалентным радиусом, поскольку для цинка катион и анион одинаковы, и это не ионная молекула. Скорее, он образуется в результате ковалентного взаимодействия между двумя атомами цинка.

13. Изотопы цинка

Элементы, имеющие одинаковое количество электронов, но разные массовые числа, называются изотопами первоначального элемента. Давайте обсудим изотопы цинка.

Zinc has 39 isotopes based on their neutron number which are listed below :

• ⁵⁴ Zn
• ⁵⁵ Zn
• ⁵⁶ Zn
• ⁵⁷ Zn
• ⁵⁸ ZN
• ⁵⁹
4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444н. 1 Zn
• ⁶¹ Zn
• ^61m1 Zn
• ^61m2 Zn
• ^61m3 Zn
• ⁶² Zn
• ⁶³ Zn
• ⁶⁴ Zn
• ⁶⁵ Zn
• ^65m Zn
• ⁶⁶ Zn
• ⁶⁷ Zn
• ⁶⁸ Zn
• ⁶⁹ Zn
• ^69M ZN
• ZN
• ⁷¹

  949444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444439н0003 ^71m Zn

• ⁷² Zn
• ⁷³ Zn
• ^73m1 Zn
• ^73m2 Zn
• ⁷⁴ Zn
• ⁷⁵ Zn
• ⁷⁶ ZN
44343434343434343434343434343434343434343434343434343434343434343434343434343434343434343434343н. 0291 Zn
• ^77m Zn
• ⁷⁸ Zn
• ^78m Zn
• ⁷⁹ Zn
• ⁸⁰ Zn
• ⁸¹ Zn
• ⁸² Zn
• ⁸³ Zn

Stable isotopes are discussed in the below section among 39 isotopes of Zinc :

99 6 Стабильный

Isotope	Natural Abundance	Half-life	Emitting частицы	№ Нейтрон
64 Zn	49,2%	34
65 Zn	Synthetic	244 d	ε, γ	35
66 Zn	27. 7%	Stable	N/A	36
67 Zn	4%	Stable	N/A	37
68 Zn	18.5%	Stable	N/A	38
69 Zn	Synthetic	56 mins	β	39
69m Zn	Synthetic	13.8 hrs	β	39
70 Zn	0.6 %	Stable	N/A	40
71 Zn	Synthetic	2.4 mins	β	41
71m Zn	Synthetic	4 hrs	β	41
72 Zn	Synthetic	46.5 hrs	β	42

Isotopes of Zinc

⁶⁵ Zn, ⁶⁹ Zn, ^69m Zn, ⁷¹ Zn, ^71m Zn, ^{и 72} Zn являются радиоактивными изотопами цинка и могут испускать радиоактивные частицы. ⁶⁵ Цинк, ⁶⁹ Zn, ^69m Zn, ⁷¹ Zn, ^71m Zn, ^{и 72} Zn являются изотопами цинка, полученными синтетическим путем, а остальные получены естественным путем.

14. Цинковая электронная оболочка

Оболочка, окружающая ядро ​​по главному квантовому числу и удерживающая электроны, называется электронной оболочкой. Обсудим электронную оболочку Zinc.

Распределение цинка по электронной оболочке 2 2 6 2 6 10 2, потому что он имеет s-, p- и d-орбитали вокруг ядра. Поскольку у него более 18 электронов, а для размещения 30 электронов ему нужны 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d, 4s и орбитали.

15. Электронные конфигурации цинка

Электронная конфигурация представляет собой расположение электронов на доступной орбитали с учетом правила Хунда. Давайте обсудим электронную конфигурацию Zinc.

Электронная конфигурация цинка составляет 1S ² 2S ² 2P ⁶ 3S ² 3P ⁶ 3D ¹⁰ 4S ² , а у них – Электри. ближайшей орбитали ядра s, p и d орбиталей и для 1 ^й , 2 ^й , 3 ^й и 4 ^й орбитали.

• Из-за обмена энергией электроны попадают сначала на 4s орбиталь, а затем на 3d.
• Где первая цифра обозначает главное квантовое число
• Буква обозначает орбиталь, а суффикс числа обозначает количество электронов.
• Но многие элементы имеют больше главных квантовых чисел в зависимости от количества электронов.
• Ar имеет 18 электронов, поэтому остальные электроны присутствуют после конфигурации благородного газа.
• Итак, он обозначается как [Ar]4s ² 3d ¹⁰ .

16. Цинк энергия первой ионизации

Первая И.Э. – энергия, необходимая для удаления электрона с валентной орбитали его нулевой степени окисления. Предскажем первую ионизацию цинка.

Первое значение ионизации для Zn составляет 906,4 кДж/моль , потому что электрон был удален с заполненной 4s-орбитали из-за более низкого экранирования. Энергия, необходимая для удаления электрона с 4s, меньше, чем у других орбиталей Zn. Но для этого требовалось гораздо больше энергии, чем предполагалось.

17. Цинк энергия второй ионизации

Вторая И.Э. это энергия, необходимая для удаления одного электрона с доступной орбитали из степени окисления +1. Давайте посмотрим на вторую энергию ионизации цинка.

Энергия ионизации цинка 2 ^nd составляет 1733 кДж/моль, поскольку при ионизации 2 ^nd электроны удаляются с наполовину заполненной 4s-орбитали. Когда электрон удаляется с наполовину заполненной орбитали, ему требуется больше энергии, а также +1 является стабильным состоянием для Zn. Следовательно, 2 ^nd  энергия ионизации очень выше, чем 1 ^st .

18. Энергия третьей ионизации цинка

Удаление третьего электрона с самой внешней или предпоследней орбитали элемента, имеющего степень окисления +2, является третьим И.Э. Предскажем третий И. Э. цинка.

Третья энергия ионизации Zn составляет 3833 кДж/моль, потому что –

• Для удаления электронов с заполненной орбитали всегда требуется гораздо больше энергии, чем ожидалось, поскольку теряется стабильность.
•  Электроны удаляются с заполненной 3d-орбитали из-за обмена энергией.
• 3d-орбиталь имеет плохой экранирующий эффект, поэтому она может очень плохо экранировать внешний электрон от ядра.
•  По этой причине сила притяжения ядра к внешнему электрону будет увеличена, и удаление электрона потребует гораздо большей энергии.

19. Степени окисления цинка

При образовании связи заряд, который появляется на элементе, называется степенью окисления. Предскажем степень окисления цинка.

Стабильная степень окисления цинка +2, потому что у него два электрона на s-орбитали. Когда электрон удаляется, Zn заполняет 3d-орбиталь и придает некоторую дополнительную стабильность из-за нулевой обменной энергии. Следовательно, он имеет стабильную степень окисления +2.

20. Цинк Номер CAS

Номер CAS или регистрация CAS для любого элемента используется для идентификации уникального элемента. Сообщите нам номер CAS цинка.

CAS-номер молекулы цинка — 9.0004 7440-66-6 , который предоставляется службой химических рефератов.

21. Идентификатор цинкового химического паука

Идентификатор химического паука — это номер, присвоенный определенному элементу Королевским научным обществом для идентификации его свойств. Давайте обсудим это для цинка.

Идентификатор Chem Spider для цинка: 29723 . Используя это число, мы можем оценить все химические данные, относящиеся к атому цинка. Как и номер CAS, он также отличается для всех элементов.

22. Аллотропные формы цинка

Аллотропы — это элементы или молекулы со схожими химическими свойствами, но разными физическими свойствами. Давайте обсудим аллотропную форму цинка.

Цинк не имеет аллотропных форм, потому что он не проявляет свойства катенации, как углерод. Это просто пограничный переходный металл.

23. Химическая классификация цинка

В зависимости от химической активности и природы элементы подразделяются на особый класс. Дайте нам знать химическую классификацию цинка.

Цинк классифицируется по следующим категориям :

• Zn — более легкий переходный металл
• Zn — восстановитель
• Zn также классифицируется на основе склонности к реакции карбонила как re.
• Zn   более хрупкий и проводит электричество в соответствии с электропроводностью.

24. Состояние цинка при комнатной температуре

Физическое состояние атома – это состояние, в котором элемент существует при комнатной температуре и стандартном давлении. Предскажем состояние Zn при комнатной температуре.

Цинк существует в твердом состоянии при комнатной температуре, потому что он имеет более высокое взаимодействие Ван-дер-Вааль. В кристаллической форме он имеет гексагональную плотноупакованную структуру, поэтому атомы находятся очень близко друг к другу. Случайность атома очень высока при комнатной температуре.

Твердое состояние цинка может быть изменено на жидкое при очень низкой температуре, при этом хаотичность атома цинка будет уменьшена.

25. Является ли цинк парамагнитным?

Парамагнетизм – тенденция намагничивания в направлении магнитного поля. Давайте посмотрим, является ли цинк парамагнитным или нет.

Цинк не является парамагнитным, вместо этого он диамагнитен по своей природе из-за наличия одного спаренного электрона на его 4s-орбитали, и все электроны на его 3d-орбитали также являются парными. После первой ионизации Zn ⁺ имеет парамагнитную природу, поскольку на 4s-орбитали будет один неспаренный электрон.