Главная Войти О сайте












Цинк как химический элемент

В периодической системе элементов Д.И. Менделеева цинк находится во II группе, четвертом периоде. Он имеет порядковый номер 30 и атомную массу 65,39. Это переходный металл, характеризующийся внутренней застройкой d-орбиталей.Цинк как химический элемент

По физическим свойствам цинк – металл голубовато-белого цвета. При обычных условиях он хрупкий, но при нагревании до 100-150˚C поддается прокатке. На воздухе этот металл тускнеет, покрываясь защитным тонким слоем оксидной пленки ZnO.

В соединениях цинк проявляет единственную степень окисления +2. В природе металл встречается только в виде соединений. Важнейшие соединения цинка – цинковая обманка ZnS и цинковый шпат ZnCO3.

В большинстве цинковых руд содержится небольшое количество цинка, поэтому их сначала обогащают до получения цинкового концентрата. При последующем обжиге концентрата получают оксид цинка ZnO: 2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2. Чистый металл восстанавливают из полученного оксида цинка при помощи угля: ZnO+C=Zn+CO.

По своим химическим свойствам цинк – довольно активный металл, но уступает щелочноземельным. Он легко взаимодействует с галогенами, кислородом, серой и фосфором:

Zn+Cl2=2ZnCl2 (хлорид цинка),

2Zn+O2=2ZnO (оксид цинка),

Zn+S=ZnS (сульфид цинка, или цинковая обманка),

3Zn+2P=Zn3P2 (фосфид цинка).

При нагревании цинк реагирует с водой и сероводородом. В этих реакциях выделяется водород:

Zn+H2O=ZnO+H2↑,

Zn+H2S=ZnS+H2↑.

При сплавлении цинка с безводными щелочами образуются цинкаты – соли цинковой кислоты:

Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑.

В реакциях с водными растворами щелочей металл дает комплексные соли цинковой кислоты – например, тетрагидроксицинкат натрия:

Zn+2NaOH+2H2O=Na[Zn(OH)4]+H2↑.

В лабораторных условиях цинк нередко используется для получения водорода из разбавленной соляной кислоты HCl:

Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑.

При взаимодействии с серной кислотой образуется сульфат цинка ZnSO4. Остальные продукты зависят от концентрации кислоты. Ими могут быть сероводород, сера или сернистый газ:

4Zn+5H2SO4(сильно разб.)=4ZnSO4+H2S+4H2O,

3Zn+4H2SO4(разб.)=3ZnSO4+S+4H2O,

Zn+2H2SO4(конц.)=ZnSO4+SO2↑+2H2O.

Аналогично идут реакции цинка и с азотной кислотой:

Zn+4HNO3(конц.)=Zn(NO3)2+2NO2↑+2H2O,

4Zn+10HNO3(разб.)=4Zn(NO3)2+N2O+5H2O,

4Zn+10HNO3(сильно разб.)=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O.

Цинк применяют для изготовления гальванических элементов и цинкования железа и стали. Получаемое антикоррозионное покрытие предохраняет металлы от ржавчины. Важнейший сплав цинка – латунь, сплав цинка и меди, известный человечеству еще со времен Древней Греции и Древнего Египта.


CompleteRepair.Ru