Химические свойства цинка: Ошибка 403 — доступ запрещён

alexxlab | 23.04.2023 | 0 | Разное

Цинк | Химические свойства

1. Металлургия России
2. О металлах
3. Цинк
4. Химические свойства

Цинк

Внешняя электронная конфигурация атома Zn 3d¹⁰4s². Степень окисления в соединениях +2. Нормальный окислительно-восстановительный потенциал, равный 0,76 в, характеризует Цинк как активный металл и энергичный восстановитель. На воздухе при температуре до 100 °С Цинк быстро тускнеет, покрываясь поверхностной пленкой основных карбонатов. На воздухе цинк покрывается тонкой пленкой оксида ZnO. При сильном нагревании сгорает с образованием амфотерного белого оксида ZnO.

2Zn + O₂ = 2ZnO

Сухие фтор, хлор и бром не взаимодействуют с Цинком на холоду, но в присутствии паров воды металл может воспламениться, образуя, например, ZnCl₂. Нагретая смесь порошка цинка с серой дает сульфид цинк ZnS. Сульфид цинк выпадает в осадок при действии сероводорода на слабокислые или аммиачные водные растворы солей Zn. Гидрид ZnH₂ получается при взаимодействии LiАlН₄ с Zn(CH₃)₂ и других соединениями цинка; металлоподобное вещество, разлагающееся при нагревании на элементы.

Нитрид Zn₃N₂ – черный порошок, образуется при нагревании до 600 °С в токе аммиака; на воздухе устойчив до 750 °С, вода его разлагает. Карбид цинка ZnC₂ получен при нагревании цинка в токе ацетилена. Сильные минеральные кислоты энергично растворяют цинк, особенно при нагревании, с образованием соответствующих солей. При взаимодействии с разбавленной НCl и H₂SO₄ выделяется Н₂, а с НNО₃ – кроме того, NO, NO₂, NH₃. С концентрированной НCl, H₂SO₄ и HNO₃ Цинк реагирует, выделяя соответственно Н₂, SO₂, NO и NO₂. Растворы и расплавы щелочей окисляют цинк с выделением Н₂ и образованием растворимых в воде цинкитов. Интенсивность действия кислот и щелочей на цинк зависит от наличия в нем примесей. Чистый цинк менее реакционноспособен по отношению к этим реагентам из-за высокого перенапряжения на нем водорода. В воде соли Цинка при нагревании гидролизуются, выделяя белый осадок гидрооксида Zn(OH)₂. Известны комплексные соединения, содержащие Цинк, например [Zn(NH₃)₄]SО₄ и другие.

Оксид цинка реагирует как с растворами кислот:

ZnO + 2HNO₃ = Zn(NO₃)₂ + H₂O

так и щелочами:

ZnO + 2NaOH (сплавление)= Na₂ZnO₂ + Н₂О

Цинк обычной чистоты активно реагирует с растворами кислот:

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + h3

Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂

и растворами щелочей:

Zn + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂

образуя гидроксоцинкаты. С растворами кислот и щелочей очень чистый цинк не реагирует. Взаимодействие начинается при добавлении нескольких капель раствора сульфата меди CuSO₄.

При нагревании цинк взаимодействуют с неметаллами (кроме водорода, углерода и азота). Активно реагирует с кислотами:

Zn + H₂SO₄(разб.) = ZnSO₄ + H₂

Цинк – единственный элемент группы, который растворяется в водных растворах щелочей с образованием ионов [Zn(OH)₄]^2– (гидроксоцинкатов):

Zn + 2OH^– + 2H₂O = [Zn(OH)₄]^2– + H₂

При растворении металлического цинка в растворе аммиака образуется аммиачный комплекс:

Zn + 4NH₃·H₂O = [Zn(NH₃)₄](OH)₂ + 2H₂O + H₂

Химические свойства цинка и его соединений. Мир современных материалов

Цинка оксид

Химические свойства

Согласно фармакопее, Цинка Оксид или окись цинка – это кристаллический порошок без цвета, который не растворим в воде, этиловом спирте. Хорошо растворяется в разведенной минеральной кислоте и уксусной к-те. Под действием высокой температуры желтеет (из-за смещения края в спектре поглощения до синей области), сублимируется при 1800 градусах Цельсия. Молярная масса = 81,4 грамма на моль. Формула Оксида Цинка: ZnO . Обладает свойством поглощать углекислый газ из воздуха.

С чем реагирует вещество? По химическим свойствам – это амфотерное соединение, реагирует с кислотами, образуя соли, вступает в реакцию с кислотными и основными оксидами, а с растворами щелочей образует комплексные соединения. Оксид растворяется в р-ре аммиака в воде, при этом образуется комплексный аммиакат

. Средство вступает в реакцию с оксидами металлов и щелочью, образуя цинкаты ; с оксидом кремния и бора – силикаты и бораты . Оксид Цинка не реагирует с медью, кислородом, водой. Химическое соединение получают из природного минерала цинкита, при сжигании паров Zn в кислороде; при термическом разложении гидроксида , карбоната и нитрата Zn ; с помощью гидротермального синтеза и оксилительного обжига сульфида .

Средство нашло широкое применение в фармацевтической и химической промышленности; при создании зубной пасты, цемента в стоматологии; вещество добавляют в состав косметики и кремов для загара; применяют в нефтеперерабатывающей, шинной и лакокрасочной промышленности; используют во время производства керамики и стекла, в электронике; добавляют в корм для животных; используют для преобразования ржавчины. Вещество слабо токсично. При вдыхании пыли с оксидом может развиться

литейная лихорадка .

Фармакологическое действие

Антисептическое, подсушивающее, вяжущее, адсорбирующее.

Фармакодинамика и фармакокинетика

Вещество обладает способностью при нанесении на поверхность кожи и раневую поверхность денатурировать белки и образовывать альбуминаты . Средство значительно уменьшает выраженность процесса экксудации, снимает воспаление и раздражение. Образует барьерную пленку на коже, которая защищает ее от действия неблагоприятных факторов, обладает абсорбирующим эффектом.

Лекарство используют в виде присыпок, паст и мазей, линимента.

Показания к применению

Применение окиси цинка:

• при , от потницы и опрелостей;
• для лечения поверхностных ран и ожогов, порезов, ссадин, царапин;
• при лечении пролежней, трофических язв , стрептодермии .

Противопоказания

Окись Цинка нельзя использовать на наличии на активный компонент.

Побочные действия

Редко возникают зуд, аллергические высыпания на коже, гиперемия .

Инструкция по применению (Способ и дозировка)

Цинка Оксид используют местно, наружно. В зависимости от лекарственной формы и болезни применяют разные схемы лечения.

Передозировка

Нет сведений о передозировке. Возможно развитие аллергических реакций.

Взаимодействие

Окись Цинка несовместима с ихтаммолом в составе мази.

Особые указания

Препараты на основе Цинка Оксида следует применять в соответствии с рекомендациями врача.

Нельзя допускать попадания лекарства в глаза.

Цинк – элемент побочной подгруппы второй группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 30. Обозначается символом Zn (лат. Zincum). Простое вещество цинк при нормальных условиях – хрупкий переходный металл голубовато-белого цвета (тускнеет на воздухе, покрываясь тонким слоем оксида цинка).

В четвертом периоде цинк является последним d-элементом, его валентные электроны 3d 10 4s 2 . В образовании химических связей участвуют только электроны внешнего энергетического уровня, поскольку конфигурация d 10 является очень устойчивой. В соединениях для цинка характерна степень окисления +2.

Цинк – химически активный металл, обладает выраженными восстановительными свойствами, по активности уступает щелочно-земельным металлам. Проявляет амфотерные свойства.

Взаимодействие цинка с неметаллами
При сильном нагревании на воздухе сгорает ярким голубоватым пламенем с образованием оксида цинка:
2Zn + O 2 → 2ZnO.

При поджигании энергично реагирует с серой:
Zn + S → ZnS.

С галогенами реагирует при обычных условиях в присутствии паров воды в качестве катализатора:
Zn + Cl 2 → ZnCl 2 .

При действии паров фосфора на цинк образуются фосфиды:
Zn + 2P → ZnP 2 или 3Zn + 2P → Zn 3 P 2 .

С водородом, азотом, бором, кремнием, углеродом цинк не взаимодействует.

Взаимодействие цинка с водой
Реагирует с парами воды при температуре красного каления с образованием оксида цинка и водорода:
Zn + H 2 O → ZnO + H 2 .

Взаимодействие цинка с кислотами
В электрохимическом ряду напряжений металлов цинк находится до водорода и вытесняет его из неокисляющих кислот:
Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 ;
Zn + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2 .

Взаимодействует с разбавленной азотной кислотой, образуя нитрат цинка и нитрат аммония:
4Zn + 10HNO 3 → 4Zn(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O.

Реагирует с концентрированными серной и азотной кислотами с образованием соли цинка и продуктов восстановления кислот:
Zn + 2H 2 SO 4 → ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O;
Zn + 4HNO 3 → Zn(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

Взаимодействие цинка со щелочами
Реагирует с растворами щелочей с образованием гидроксокомплексов:
Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2

при сплавлении образует цинкаты:
Zn + 2KOH → K 2 ZnO 2 + H 2 .

Взаимодействие с аммиаком
С газообразным аммиаком при 550–600°С образует нитрид цинка:
3Zn + 2NH 3 → Zn 3 N 2 + 3H 2 ;
растворяется в водном растворе аммиака, образуя гидроксид тетраамминцинка:
Zn + 4NH 3 + 2H 2 O → (OH) 2 + H 2 .

Взаимодействие цинка с оксидами и солями
Цинк вытесняет металлы, стоящие в ряду напряжения правее него, из растворов солей и оксидов:
Zn + CuSO 4 → Cu + ZnSO 4 ;

Zn + CuO → Cu + ZnO.

Оксид цинка (II) ZnO – белые кристаллы, при нагревании приобретают желтую окраску. Плотность 5,7 г/см 3 , температура возгонки 1800°С. При температуре выше 1000°С восстанавливается до металлического цинка углеродом, угарным газом и водородом:
ZnO + C → Zn + CO;
ZnO + CO → Zn + CO 2 ;
ZnO + H 2 → Zn + H 2 O.

С водой не взаимодействует. Проявляет амфотерные свойства, реагирует с растворами кислот и щелочей:
ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O;
ZnO + 2NaOH + H 2 O → Na 2 .

При сплавлении с оксидами металлов образует цинкаты:
ZnO + CoO → CoZnO 2 .

При взаимодействии с оксидами неметаллов образует соли, где является катионом:
2ZnO + SiO 2 → Zn 2 SiO 4 ,
ZnO + B 2 O 3 → Zn(BO 2) 2 .

Гидроксид цинка (II) Zn(OH) 2 – бесцветное кристаллическое или аморфное вещество. Плотность 3,05 г/см 3 , при температуре выше 125°С разлагается:

Zn(OH) 2 → ZnO + H 2 O.

Гидроксид цинка проявляет амфотерные свойства, легко растворяется в кислотах и щелочах:
Zn(OH) 2 + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + 2H 2 O;
Zn(OH) 2 + 2NaOH → Na 2 ;

также легко растворяется в водном растворе аммиака с образованием гидроксида тетраамминцинка:
Zn(OH) 2 + 4NH 3 → (OH) 2 .

Получается в виде осадка белого цвета при взаимодействии солей цинка со щелочами:
ZnCl 2 + 2NaOH → Zn(OH) 2 + 2NaCl.

Цинк является типичным представителем группы металлических элементов и обладает всем спектром их характеристик: металлическим блеском, пластичностью, электро- и теплопроводностью. Однако химические свойства цинка несколько отличаются от основных реакций, присущих большинству металлов. Элемент при определенных условиях может вести себя как неметалл, например, реагировать со щелочами. Такое явление называется амфотерностью. В нашей статье мы изучим физические свойства цинка, а также рассмотрим типичные реакции, характерные для металла и его соединений.

Положение элемента в периодической системе и распространение в природе

Металл располагается в побочной подгруппе второй группы периодической системы. В нее, кроме цинка, входят кадмий и ртуть. Цинк относится к d-элементам и находится в четвертом периоде. В химических реакциях его атомы всегда отдают электроны последнего энергетического уровня, поэтому в таких соединениях элемента, как оксид, средние соли и гидроксид, металл проявляет степень окисления +2. Строением атома объясняются все физико-химические свойства цинка и его соединений. Общее содержание металла в почве составляет примерно 0,01вес. %. Он входит в состав минералов, например, таких как галмей и цинковая обманка. Так как содержание цинка в них невысокое, сначала горные породы подвергаются обогащению, которое проводится в шахтных печах. Большинство цинксодержащих минералов представляют собой сульфиды, карбонаты и сульфаты. Это соли цинка, химические свойства которых лежат в основе процессов их переработки, например, таких как обжиг.

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.

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.

Жесткое окисление и реакция с водой

При сильном нагревании на воздухе цинковые стружки сгорают голубым пламенем, при этом образуется оксид цинка.

Он проявляет амфотерные свойства. В парах воды, разогретых до температуры красного каления, металл вытесняет водород из молекул Н 2 О, кроме этого, образуется оксид цинка. Химические свойства вещества доказывают его способность взаимодействовать как с кислотами, так и со щелочами.

Окислительно-восстановительные реакции с участием цинка

Так как элемент в ряду активности металлов стоит перед водородом, он способен вытеснять его из молекул кислот.

Продукты реакции между цинком и кислотами будут зависеть от двух факторов:

• вида кислоты
• ее концентрации

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 .

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.

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 ZnSO 4 ×7H 2 O. 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.

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.

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.

Краткая характеристика оксида цинка:

Оксид цинка – неорганическое вещество белого цвета.

Так как валентность цинка равна двум, то оксид цинка содержит один атом кислорода и один атом цинка.

Химическая формула оксида цинка ZnO.

При нагревании желтеет. При температуре 1800 о С сублимируется.

В воде не растворяется.

Оксид цинка относится к малотоксичным веществам. Его пыль вредна для органов дыхания.

Физические свойства оксида цинка:

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	ZnO
Синонимы и названия иностранном языке	zinc oxide (англ.) цинкит (рус.) цинковые белила (рус.)
Тип вещества	неорганическое
Внешний вид	белые гексагональные кристаллы
Цвет	белый
Вкус	—*
Запах	—
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)	твердое вещество
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м 3	5610
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см 3	5,61
Температура сублимации, °C	1800
Температура плавления, °C	1975
Молярная масса, г/моль	81,408
Теплопроводность, Вт/(м·К)	54

* Примечание:

— нет данных.

Получение оксида цинка:

В природе встречается в виде минерала цинкита, который практически полностью состоит из оксида цинка.

Оксид цинка также получают в результате следующих химических реакций:

1. 1. сжиганием цинка в кислороде:

2Zn + О 2 → 2ZnО (t > 250 o C).

1. 2. путем термического разложения гидроксида цинка:

Zn(OH) 2 → ZnO + H 2 О (t = 100-250 o C).

1. 3. путем термического разложения карбоната цинка:

ZnCO 3 → ZnO + CO 2 (t = 200-300 o C).

1. 4. путем термического разложения нитрата цинка:

2Zn(NO 3) 2 → 2ZnO + 4NO 2 + O 2 (t = 300-500 o C).

1. 5. путем окислительного обжига сульфида цинка:

2ZnS + 3O 2 → 2ZnO + 2SO 2 (t = 800-1000 o C).

1. 6. путем термического разложения ацетата цинка.

Химические свойства оксида цинка. Химические реакции оксида цинка:

Оксид цинка относится к амфотерным оксидам. Он проявляет в зависимости от условий либо основные, либо кислотные свойства.

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

1. реакция оксида цинка с углеродом:

ZnO + C → Zn + CO (t = 1200-1300 o C).

В результате реакции образуется цинк и оксид углерода (II). Таким образом, цинк восстанавливается из оксида цинка коксом или углем при температуре 1200-1300 o C.

2. кремния:

ZnО + SiО 2 → ZnSiО 3 (t = 1200-1400 o C),

2ZnО + SiО 2 → Zn 2 SiО 4 (t = 900-1000 o C).

Оксид кремния является кислотным оксидом. В результате реакции в первом случае образуется соль – метасиликат цинка, во втором – ортосиликат цинка.

3. реакция оксида цинка с оксидом серы :

ZnО + SО 2 → ZnSО 3 .

Оксид серы является кислотным оксидом. В результате реакции образуется соль – сульфит цинка.

4. реакция оксида цинка с оксидом бора:

ZnО + B 2 О 3 → Zn(BО 2) 2 .

В результате реакции образуется соль – борат цинка.

5. реакция оксида цинка с оксидом углерода :

ZnО + СО → Zn + CO 2 (t = 700 o C).

В результате реакции образуется цинк и углекислый газ .

6. реакция оксида цинка с оксидом бария :

ZnО + BaО → BaZnО 2 (t = 1100 o C).

В результате реакции образуется соль – цинкат бария.

7. реакция оксида цинка с оксидом хрома :

ZnО + CrО 3 → ZnCrО 4 .

В результате реакции образуется соль – хромат цинка.

8. реакция оксида цинка с оксидом железа:

ZnО + Fe 2 О 3 → Fe 2 ZnО 4 (t = 800-1000 o C),

ZnО + Fe 2 О 3 → ZnFe 2 О 4 (t = 800-1000 o C).

В результате реакции образуется оксид железа -цинка.

9. реакция оксида цинка с оксидом молибдена :

ZnО + MoО 3 → ZnMoО 4 .

В результате реакции образуется соль – молибдат цинка.

10. реакция оксида цинка с оксидом ванадия :

2ZnО + VО 2 → Zn 2 VО 4 (t = 1500-1700 o C).

В результате реакции образуется соль – тетраоксованадат цинка.

11. реакция оксида цинка с оксидом марганца :

3ZnО + MnО 2 → MnZn 3 О 5 (t = 700-800 o C),

ZnО + Mn 2 О 3 → ZnMn 2 О 4 (t = 900 o C).

В результате реакции образуется в первом случае – оксид марганца-трицинка, во втором – оксид марганца-цинка.

12. реакция оксида цинка с оксидом вольфрама :

ZnО + WО 3 → ZnWО 4 (t = 600-800 o C).

В результате реакции образуется соль – вольфрамат цинка.

13. реакция оксида цинка с сульфидом цинка:

2ZnO + ZnS → 3Zn + SO 2 .

В результате химической реакции получается цинк и оксид цинка.

14. реакция оксида цинка с хлоридом цинка и водой:

ZnO + ZnCl 2 + H 2 O → 2Zn(OH)Cl (t = 100-130 o C).

В результате химической реакции получается быстро (2-3 минуты) твердеющая масса – хлорид-гидроксид цинка (т.н. цинковый цемент ). Хлорид цинка – концентрированный раствор.

15. реакция оксида цинка с плавиковой кислотой:

ZnO + 2HF → ZnF 2 + H 2 O.

В результате химической реакции получается соль – фторид цинка и вода.

16. реакция оксида цинка с азотной кислотой:

ZnO + 2HNO 3 → 2Zn(NO 3) 2 + H 2 O.

В результате химической реакции получается соль – нитрат цинка и вода .

17. реакция оксида цинка с ортофосфорной кислотой:

3ZnO + 2H 3 PO 4 → Zn 3 (PO 4) 2 + 3H 2 O.

В результате химической реакции получается соль – ортофосфат цинка и вода . Ортофосфорная кислота изначально растворена в воде.

Аналогично проходят реакции оксида цинка и с другими кислотами.

18. реакция оксида цинка с бромистым водородом (бромоводородом):

ZnO + 2HBr → ZnBr 2 + H 2 O.

В результате химической реакции получается соль – бромид цинка и вода .

19. реакция оксида цинка с йодоводородом:

ZnO + 2HI → ZnI 2 + H 2 O.

В результате химической реакции получается соль – йодид цинка и вода .

20. реакция оксида цинка с сероводородом:

ZnO + H 2 S → ZnS + H 2 O (t = 450-550 o C).

В результате химической реакции получается соль – сульфид цинка и вода .

21. реакция оксида цинка с гидроксидом

Неорганическое вещество, востребованное в разных областях производства, в медицине и в быту. Формула ZnO. Встречается в природе в виде минерала цинкита.

Свойства

Белый мелкий кристаллический порошок, не растворимый в воде. Возгоняется при t +1800 °C, плавится при 2000 °C. Обладает полупроводниковыми свойствами, низкой теплопроводностью, поглощает ультрафиолет. Тонкие пленки обладают пьезоэлектрическими качествами. При нагревании становится желтым, после остывания опять белеет. Не горит. При контакте с кожей не вызывает раздражения, наоборот, обладает противовоспалительным и обеззараживающим действием.

Цинк окись – амфотерный оксид, вступающий в реакцию и с кислотами, и со щелочами. Реакция с кислотами приводит к получению солей, со щелочами – комплексных соединений гидроксоцинкатов. Взаимодействует с водородом, углеродом, раствором аммиака, угарным газом, метаном, карбидом кальция, ферросилицием. В результате сплавления с оксидами и гидроксидами металлов получаются цинкаты, а если сплавлять реагент с оксидом бора или оксидом кремния, то образуются борат и силикат цинка.

Меры предосторожности

Оксид цинка считается малоопасным и малотоксичным веществом, не огне- и не взрывоопасным, IV степени опасности. Но пыль, взвесь, аэрозоль окиси цинка вызывают раздражение дыхательных путей и «литейную лихорадку». Проглатывание приводит к заболеваниям ЖКТ. На производствах, имеющих дело с большими количествами сыпучего реактива, с обжигом латуни, работники должны пользоваться респираторами , защитными очками, перчатками и спецобувью.

Хранить реагент следует в герметичной таре (полиэтиленовые и бумажные мешки или пакеты; стальные, картонные, фанерные бочки и контейнеры), так как доступ к углекислоте и влаге из воздуха может привести к перекристаллизации в углекислый цинк. Если из-за длительного неправильного хранения оксид цинка все же превратился в углекислый цинк, то ему можно вернуть первоначальные свойства, прокалив его. Окись цинка хранят в крытых, сухих складах без доступа солнечного света. Допустимый диапазон температур хранения – от -40 до +40 °С.

Применение оксида цинка

Наполнитель и краситель для резины, полимеров, бумаги; вулканизирующий агент для некоторых видов каучуков; катализатор в производства метанола; пигмент для лакокрасочной промышленности (цинковые белила).
– Используется при получении стекла и красок на базе жидкого стекла ; составов-преобразователей ржавчины; фотокаталитических обеззараживающих покрытий стен и потолков в больницах; искусственной кожи, подошвенных резин.
– Наполнитель кремов, мазей, пудр и присыпок в косметологии и фармацевтике. Ингредиент кремов для загара, зубных паст.
– Минеральная добавка для животных кормов.
– Сырье в стекольной и керамической индустрии.
– В радиоэлектронной промышленности на основе окиси цинка изготавливают варисторы (полупроводниковые элементы, проводимость которых зависит от напряжения), люминофоры, голубые светодиоды, порошковые лазеры, тонкие пленки для сенсоров.
– В металлургии – для изготовления электрокабеля.
– В медицине применяется как антисептик, подсушивающее, вяжущее, адсорбирующее вещество. Его добавляют во многие наружные дерматологические средства для лечения экзем, пролежней, детской потницы, простого герпеса, ран, порезов, ожогов, язв.
– В стоматологии изготавливают абразивные материалы, добавляют в стоматологический цемент. В хирургии используются резинотехнические изделия на основе оксида цинка.

В нашем интернет-магазине вы можете купить оксид цинка высокого качества по доступной цене. Есть доставка и возможность самовывоза. Покупать у нас удобно и выгодно!

Свойства и применение карбоната цинка

В этом посте мы подробно познакомим вас со всеми компонентами. свойства и применение этого химического материала.

Введение

Карбонат цинка представляет собой бесцветное или белое твердое вещество, встречающееся в природе и образующее смитсонит минерал, в котором он может быть один или с другими элементами, такими как кобальт или меди, которые придают ему фиолетовый или зеленый цвет соответственно. ZnCO ₃ есть почти нерастворим в воде, но легко растворяется в разбавленных кислотах, так как карбонат-ион в кислой среде образует угольную кислоту (H ₂ СО ₃ ), который затем преобразуется в газ CO ₂ и воду. Он используется в качестве антисептиком для ран животных и иногда добавляется в рацион, чтобы избежать заболевания, вызванные дефицитом цинка. Он служит для задержки горение некоторых волокон, пластиков и резины при их контакте с огнем. Это позволяет отделить токсичные минералы мышьяка от других качает безопасно. Он был использован в зубная паста для восстановления дентина в отбеливаемых зубах.

Структура карбоната цинка

ZnCO ₃ состоит катиона Zn 2+ и аниона CO ₃ 2-. Углерод в карбонате ион имеет степень окисления +4. Этот ион имеет плоскую структуру с тремя атомы кислорода, окружающие атом углерода.

Производство карбоната цинка

Как правило, это образуется как вторичный минерал в месторождениях цинка, для карбоната цинка для образования этих отложений должны присутствовать зоны окисления. Его также можно найти в осадочные отложения и продукты прямого окисления.

Получается измельчение минерала Смитсонита, ранее называвшегося цинковым шпатом.

Также может быть получают путем смешивания раствора карбоната натрия с солью цинка, такой как цинк сульфат. Сульфат натрия остается растворенным, а осадки карбоната цинка:

Znso ₄ + NA ₂ CO ₃ → Znco ₃ + Na ₂ SO ₄

Свойства Zinc Carbandate

. карбоната цинка, приведенных ниже:

• Молекулярная масса: 125,4 г/моль
• Физическое состояние: Бесцветное твердое вещество или кристально-белый. Ромбические кристаллы.
• Температура плавления: при 140 ºC разлагается, не плавясь.
• Растворимость: Практически нерастворим в воде: 0,000091 г/100 г H ₂ O при 20 °C. Растворим в разбавленных кислотах, растворы щелочей и солей аммония. Нерастворим в аммиаке, спирте и ацетоне.
• Плотность: 4,398 г/см ³ при 20°С.

Химические свойства карбоната цинка

Реагирует с кислотами с образованием диоксида углерода:

ZnCO ₃ + 2H ⁺ → Zn ²⁺ + H ₂ O + CO ₂

Растворяется в основаниях образуя гидроксид, который частично растворяется с образованием цинкат-иона:

ZnCO ₃ + 2OH ^– → Zn(OH) ₂ + CO ₃ ^2- 90(09003 _{Zn) Н 2 O + OH → [Zn(OH) 3 (h3O)]}

Не воспламеняется. При нагревании до разложения он образует оксид цинка и углекислый газ, но может выделяют окись углерода (СО).

ZnCO ₃ + тепло → ZnO + CO ₂

Преимущества карбоната цинка

• Процессы карбоната цинка очень экологически чистый и эффективный, благодаря низкому содержанию тяжелых металлы (5 частей на миллион или менее). Гарантия защиты окружающей среды и, кроме того, выгоды в экономическом плане.
• Через производственное оборудование, карбонат цинка можно эффективно обрабатывать такими материалами, как нержавеющая сталь и меди, гарантируя, что продукты не содержат примесей, когда они иди на рынок.
• Можно использовать метод сушки горячим воздухом для того, чтобы продукты не содержали однородности при сушке. Продукты в этом диапазоне будут иметь хорошую текучесть, очень однородную тонкость и специальные высокие поверхности.

Чтобы получить дополнительную информацию о карбонате цинка (ZnCO3),

, вы можете прочитать нашу запись в блоге здесь.

Применение карбоната цинка

Карбонат цинка имеет много приложений. Основные из них перечислены ниже:

В ветеринарии

Он служит вяжущее, антисептическое и местное средство для защиты ран у животных.

Также помогает предотвратить заболевания, вызванные дефицитом цинка, поэтому он используется в качестве добавки при рацион некоторых животных при условии, что вводимые количества находятся в пределах нормы, установленные организациями здравоохранения.

Карбонат цинка иногда вводят в качестве микроэлемента для профилактики заболеваний у животных.

При лечении

Это соединение позволяет для получения некоторых фармацевтических продуктов. Наносится на воспаленную кожу в в виде порошка или лосьона.

В качестве антипирена

Используется в качестве огнеупорный наполнитель для резины и пластмасс, подвергающихся воздействию высоких температуры.

Защищает ткань волокна от огня. В случае хлопчатобумажных тканей он наносится на ткань. вместе с небольшим количеством щелочи. Это напрямую атакует первичные гидроксильные группы (-CH ₂ ОН) целлюлозы и превращает их в натриевую целлюлозу (-CH ₂ ONa).

Разбивка связи целлюлозы щелочью способствует большей проницаемости цепочек плотная целлюлозная структура, поэтому больше ZnCO ₃ удается попадают в аморфную зону этого, и его рассеивание облегчается.

Некоторые хлопчатобумажные ткани могут содержать ZnCO ₃ в своих волокнах, чтобы сделать их огнестойкими. Как В результате количество легковоспламеняющегося газа, который может образоваться при пожаре, уменьшается.

Для отделения опасных минералов от мышьяка

Методы отделения минералы мышьяка из сульфидных пород (такие как галенит, халькопирит и пирит) были протестированы с использованием ZnCO ₃ . Минерал, богатый мышьяком, должен быть отделены от других, потому что этот элемент является очень токсичным и ядовитым загрязнитель для живых существ.

Для этого смесь измельченных пород обрабатывают раствором сульфата цинка и карбонат натрия при рН 7,5-9.0 и соединение ксантогената.

Эффективность формула связана с образованием мелких частиц ZnCO ₃ на поверхности арсенопирита, делая его гидрофильным (связанным с водой), поэтому он не может прилипать к пузырькам воздуха и не может всплывать, осаждаться и выделение других полезных ископаемых.

В стоматологии

Определенные зубные пасты регулярно применяются нанокристаллы карбоната цинка и гидроксиапатита к протезу. Снижает гиперчувствительность более эффективно, чем основанные на на фтор.

ZnCO ₃ и нанокристаллы гидроксиапатита имеют размер, форму, химический состав и кристалличность аналогична кристалличности дентина, так что дентинные канальцы могут быть закрыто с применением этих материалов.

ZnCO ₃ -наночастицы гидроксиапатита были успешно протестированы для уменьшения чувствительность отбеленных зубов. Этот тип зубной пасты полезно после процессов отбеливания зубов.

При получении других соединений цинка

Цинк карбонат имеет были использованы для получения гидрофобных наноструктур бората цинка формулы 3ZnO.3B ₂ O ₃ .3.5H ₂ O. Этот материал можно использовать в качестве антипиреновой добавки к полимерам, дереву и текстилю.

Если вас интересует применение аккумуляторного оборудования,

, вы можете прочитать наш пост в блоге здесь.

При извлечении цинка из остаточных стоков

Синтетические воды с высоким содержанием в ионах цинка, выбрасываемых в процессе гальваники, можно обрабатывать псевдоожиженным слойная технология с использованием карбоната натрия для осаждения ZnCO ₃ .

Путем осаждения Zn ²⁺ в виде карбоната, его концентрация снижается, полученное твердое вещество фильтруется, и воду можно безопасно утилизировать. осажденный ZnCO ₃ имеет высокую чистоту.

Другое применение

• Позволяет готовить другие соединения цинка. Используется в косметике. Он служит пигментом и используется в производство фарфора, керамики и гончарных изделий.

• Обычно применяются к продуктам, содержащим прозрачные камеди. и пенообразователей типа EVA с показателями преломления, близкими к резина.
• Относительно отраслей лекарственных средств, некоторые компоненты
  Карбонат цинка обычно применяют для лечения пациенты с проблемами кожи.
• Применяются в легких и вяжущих изделиях из латекса. Карбонат также используется в качестве сырья для производства искусственного шелка, соединения используется в области химических удобрений и пестициды. Кроме того, цинк карбонат также используется в производстве некоторых катализаторов.
• Карбонат цинка представляет собой химическое вещество, которое реагирует с H ₂ S с образованием ZnS, более стабильный и растворимый компонент, используемый для бурения нефтяных скважин, что позволяет что в момент взвешивания шлама никакие другие компоненты не затрагиваются после добавления карбоната в шлам. Этот компонент служит для удалить большую часть H ₂ S загрязнение и коррозия при этом процесс.
• Удаляет следы серы, обнаруженные в нефтяных и газовых скважинах.
• Также действует как ингибитор коррозии.
• Компоненты карбоната цинка также применяются для создание и производство резиновых подошв, изделий из пластиковые каучуки, резиновые пластины,
  шины всех видов (особенно для мотоциклов), ремни, эластичные ленты, аксессуары для труб, стеарат цинка, ZPT и другие материалы.

Защита

Мойте руки

После обращения с этим вещества, вымойте руки большим количеством воды. Снять загрязненную одежду и стерилизовать их перед повторным использованием. При обращении с веществом рекомендуется использовать источник вентиляции, чтобы избежать несчастных случаев.

Защита

Для глаз специальные химические защитные очки. Для кожи рекомендуется использовать специализированные костюмы для защиты кожи и перчатки для рук.

Хранение

Храните это вещество в плотно закрытых или плотно закрытых емкостях, в очень сухом и избегает влажности или сильной жары.

Разливы жидкости

Если вещество разливов рекомендуется очистить пролитые участки водой, затем высушить и нанесите чистящее или дезинфицирующее средство на пол.

Респиратор

Важно, чтобы место работы с этим веществом оборудовано респираторами для работников в случае утечки или пожара.

Первая помощь при злоупотреблении цинком Карбонат

При вдыхании

Принимать в состоянии алкогольного опьянения человека в место со свежим воздухом как можно скорее. Если человек не дышать, применить сердечно-легочную реанимацию или кислород, если это возможно. Вызовите скорую помощь больному для получения немедленной медицинской помощи.

При приеме внутрь

Если лицо, которое проглотивший карбонат цинка находится в сознании, дайте ему 2 или 4 чашки молока или вода. Если человек потерял сознание или потерял сознание, вызовите скорую помощь. немедленная медицинская помощь.

Отравление карбонатом цинка в глазах

Промыть пострадавшего глаза человека большим количеством воды в течение примерно 15 минут, подняв верхние и нижние веки пострадавшего время от времени.

Отравление карбонатом цинка на кожу

Нанесите нейтральное мыло с обильно полейте раздраженные участки водой и отвезите пострадавшего в медицинский центр. для лечения.

Заключение

Таким образом, карбонат цинка представляет собой неорганическое соединение, состоящее из элементов цинка (Zn), углерода (C) и кислород (О). Его химическая формула ZnCO ₃ . Цинк имеет окисление состояние +2, углерод +4 и кислород -2. Он нашел много важных применений в медицине, текстильной и других областях.

Чтобы получить дополнительную информацию, посетите Blografi.

Ссылки

https://www.sciencedirect.com/topics/pharmacology-toxicology-and-pharmaceutical-science/карбонат цинка

http://www.docbrown.info/chemicals/ZnCO3. htm

https://byjus.com/chemistry/zinc-carbonate/

https://sciencing.com/uses-zinc-carbonate-7889200.html

1 марта 2021 г. Арслан Сафдер

Периодическая таблица элементов: Лос-Аламосская национальная лаборатория

Вернуться к списку элементов 0

2 3

3 Из-за своей коррозионной стойкости цинк часто наносят на другие металлы в процессе, называемом гальванизацией; Здесь показана оцинкованная кровля.

Атомный номер:	30	Атомный радиус:	139 часов (Ван-дер-Ваальс)
Атомный символ:	Цинк	Температура плавления:	419,5 °С
Атомный вес:	65,39	Точка кипения:	907 °С
Электронная конфигурация:	[Ar]4s 2 3d 10	Степени окисления:	-2, 0, +1, +2 ​(амфотерный оксид)

История

От немецкого слова Zink , неясного происхождения. За столетия до того, как цинк был признан отдельным элементом, цинковые руды использовались для изготовления латуни. Сплав, содержащий 87 процентов цинка, был найден в доисторических руинах в Трансильвании.

Металлический цинк был получен в 13 веке нашей эры в Индии путем восстановления каламина органическими веществами, такими как шерсть. Этот металл был заново открыт в Европе Маргграфом в 1746 году. Он продемонстрировал, что цинк можно получить, восстанавливая каламин древесным углем.

Источники

Основными рудами цинка являются сфалерит (сульфид), смитсонит (карбонат), каламин (силикат) и франклинит (цинк, марганец, оксид железа). Один из методов извлечения цинка включает обжиг руды с образованием оксида и восстановление оксида углем или углеродом с последующей дистилляцией металла.

Изотопы

Встречающийся в природе цинк содержит пять стабильных изотопов. Известно шестнадцать других нестабильных изотопов.

Недвижимость

Цинк — голубовато-белый блестящий металл. Он хрупок при обычных температурах, но податлив при температуре от 100 до 150°С. Он является хорошим проводником электричества и горит на воздухе при сильном красном калении с выделением белых облаков оксида.

Обладает сверхпластичностью. Ни цинк, ни цирконий не являются ферромагнитными; но ZrZn ₂ проявляет ферромагнетизм при температуре ниже 35°К. Он обладает необычными электрическими, тепловыми, оптическими и твердотельными свойствами, которые полностью не исследованы.

Применение

Металл используется для образования многочисленных сплавов с другими металлами. Латунь, нейзильбер, металл для пишущих машинок, коммерческая бронза, пружинная бронза, нейзильбер, мягкий припой и алюминиевый припой являются одними из наиболее важных сплавов.

Большое количество цинка используется для производства литья под давлением, которое широко используется в автомобильной, электротехнической и метизной промышленности. Сообщается, что сплав под названием Prestal®, состоящий из 78 процентов цинка и 22 процентов алюминия, почти так же прочен, как сталь, и так же легко формуется, как пластик. Говорят, что сплав настолько пластичен, что его можно формовать с использованием недорогой керамики или цементных отливок.

Цинк также широко используется для гальванизации других металлов, таких как железо, для предотвращения коррозии. Оксид цинка — уникальный и очень полезный материал для современной цивилизации. Он широко используется в производстве красок, резинотехнических изделий, косметики, фармацевтических препаратов, напольных покрытий, пластмасс, типографских красок, мыла, аккумуляторов, текстиля, электрооборудования и других продуктов. Литопон, смесь сульфида цинка и сульфата бария, является важным пигментом.

Сульфид цинка используется для изготовления светящихся циферблатов, рентгеновских и телевизионных экранов, люминесцентных ламп.

Хлориды и хроматы также являются важными соединениями. Цинк является важным элементом для роста человека и животных. Тесты показывают, что животным с дефицитом цинка требуется на 50 процентов больше пищи, чтобы набрать тот же вес, что и животным, получающим достаточное количество цинка.