Внешняя электронная конфигурация атома Zn 3d 10 4s 2 . 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.
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.
Как азотная кислота реагирует с цинком
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:
Цинк обычной чистоты активно реагирует с растворами кислот:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
и растворами щелочей:
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:
Цинк – единственный элемент группы, который растворяется в водных растворах щелочей с образованием ионов [Zn(OH)4] 2– (гидроксоцинкатов):
При растворении металлического цинка в растворе аммиака образуется аммиачный комплекс:
Источник: www.allmetals.ru
1. Цинк: строение атома, получение, физические и химические свойства
Цинк — химический элемент № (30). Он расположен в побочной подгруппе (II) группы, в четвёртом периоде. В атоме цинка полностью заполнен третий электронный слой, а на внешнем слое находится (2) (s)-электрона. Электронная формула цинка: 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 10 4 s 2 .
Реакции с Цинком)
Электронно-графическая схема предвнешнего и внешнего электронных уровней атома цинка выглядит так.
Предвнешний уровень заполнен, а на внешнем уровне находится два электрона, поэтому цинк образует соединения со степенью окисления (+2).
Нахождение в природе и получение
В природе цинк встречается только в виде соединений. Важнейшие цинковые руды: сфалерит (цинковая обманка) ZnS и цинковый шпат ZnCO 3 .
Рис. (1). Цинковая обманка
Рис. (2). Цинковый шпат
Для получения цинка из руды используют пирометаллургический, гидрометаллургический и электрометаллургический способы.
1) Руду, содержащую цинк, сначала обогащают, а полученный концентрат подвергают обжигу. Образовавшийся оксид цинка восстанавливают углём или коксом при высокой температуре:
ZnO + C = t Zn + CO .
2) Концентрат руды обрабатывают серной кислотой и превращают в сульфат цинка, из которого металл восстанавливают электролизом:
2 ZnSO 4 + 2 H 2 O = эл . ток 2 Zn ↓ + O 2 ↑ + 2 H 2 SO 4 .
Физические свойства цинка
Чистый цинк — хрупкий голубовато-белый металл. На воздухе его поверхность покрывается плёнкой оксида и карбоната, теряет металлический блеск.
Рис. (3). Цинк
Цинк относится к тяжёлым металлам, его плотность составляет (7,133) г/см³. Плавится он при невысокой температуре — (419,6°C).
Цинк входит в состав латуни, нейзильбера и других сплавов.
Химические свойства
В ряду напряжений металлов цинк располагается до водорода. Это металл средней активности. Слой соединений, образующихся на поверхности, защищает металл от коррозии при обычных условиях.
Цинк реагирует со многими неметаллами и с водой, вытесняет водород из кислот, взаимодействует с азотной и серной концентрированной кислотами. Он может вытеснять менее активные металлы из растворов их солей. Вступает цинк и в реакции со щелочами.
Источник: www.yaklass.ru
Поделиться в:
Цинк реагирует, взаимодействует с неметаллами, полуметаллами, оксидами, кислотами, основаниями, солями и пр. веществами.
Zn + S → ZnS (t > 130 °C).
Реакция взаимодействия цинка и серы происходит с образованием сульфида цинка.
2. Реакция взаимодействия цинка и фосфора:
Zn + 2P → ZnP2 (t = 700-850 °C).
Реакция взаимодействия цинка и фосфора происходит с образованием дифосфида цинка. Реакция протекает в вакууме.
Zn + Se → ZnSe (t = 800-900 °C).
Реакция взаимодействия цинка и селена происходит с образованием селенида цинка.
Реакция взаимодействия цинка и кислорода происходит с образованием оксида цинка . Реакция представляет собой сгорание цинка на воздухе.
Реакция взаимодействия цинка и фтора происходит с образованием фторида цинка.
Реакция взаимодействия цинка и хлора происходит с образованием хлорида цинка. Реакция протекает в воде.
Реакция взаимодействия цинка и брома происходит с образованием бромида цинка. Реакция протекает в воде.
Реакция взаимодействия цинка и йода происходит с образованием йодида цинка. Реакция протекает в воде.
Реакция взаимодействия цинка и сурьмы происходит с образованием стибида цинка.
Zn + Te → ZnTe (t = 800-900 °C).
Реакция взаимодействия цинка и теллура происходит с образованием теллурида цинка. Реакция протекает в вакууме.
Реакция взаимодействия цинка и воды происходит с образованием оксида цинка и водорода.
Zn + CO2 → ZnO + CO (t = 800-950 °C).
Реакция взаимодействия цинка и оксида углерода (IV) происходит с образованием оксида цинка и оксида углерода (II).
Реакция взаимодействия цинка и оксида азота (IV) происходит с образованием оксида азота (II) и нитрата цинка.
Реакция взаимодействия цинка и оксида серы происходит с образованием дитионита цинка. Реакция протекает в водном растворе этанола.
Реакция взаимодействия нитрата серебра и цинка происходит с образованием серебра и нитрата цинка.
Реакция взаимодействия нитрата свинца и цинка происходит с образованием свинца и нитрата цинка.
3. Реакция взаимодействия цинка и сульфата меди :
Реакция взаимодействия сульфата меди и цинка происходит с образованием сульфата цинка и меди.
Реакция взаимодействия хлорида меди и цинка происходит с образованием хлорида цинка и меди.
Реакция взаимодействия цинка и азотной кислоты происходит с образованием нитрата цинка, оксида азота (IV) и воды. В ходе реакции используется горячий концентрированный раствор азотной кислоты.
Реакция взаимодействия цинка и ортофосфорной кислоты происходит с образованием гидроортофосфата цинка и водорода. В ходе первой реакции используется горячий концентрированный раствор ортофосфорной кислоты.
Аналогичные реакции протекают и с другими минеральными кислотами.
Реакция взаимодействия цинка и гидроксида натрия происходит с образованием цинката натрия и водорода.
Реакция взаимодействия цинка, гидроксида натрия и воды происходит с образованием тетрагидроксоцинката натрия и водорода. Реакция протекает в концентрированном растворе гидроксида натрия.
Реакция взаимодействия цинка, гидроксида калия и воды происходит с образованием тетрагидроксоцинката калия и водорода .
Реакция взаимодействия цинка, гидроксида лития и воды происходит с образованием тетрагидроксоцинката лития и водорода . Реакция протекает в горячем концентрированном растворе гидроксида лития.
Реакция взаимодействия цинка и фтороводорода происходит с образованием фторида цинка и водорода. В ходе реакции используется разбавленный раствор фтороводорода.
H2S + Zn → ZnS + H2 (t = 700-800 °C).
Реакция взаимодействия цинка и сероводорода происходит с образованием сульфида цинка и водорода.
Коэффициент востребованности 7 458
- ← Искусственные нейроны
- Рассчитать объем азота →
Мировая экономика
Справочники
Востребованные технологии
- Концепция инновационного развития общественного производства – осуществления Второй индустриализации России на период 2017-2022 гг. (107 903)
- Экономика Второй индустриализации России (105 081)
- Этилен (этен), получение, свойства, химические реакции (41 421)
- Крахмал, свойства, получение и применение (36 139)
- Целлюлоза, свойства, получение и применение (34 339)
- Природный газ, свойства, химический состав, добыча и применение (33 136)
- Программа искусственного интеллекта ЭЛИС (32 427)
- Прямоугольный треугольник, свойства, признаки и формулы (31 974)
- Метан, получение, свойства, химические реакции (31 752)
- Плазма, свойства, виды, получение и применение (30 444)
Поиск технологий
О чём данный сайт?
Настоящий сайт посвящен авторским научным разработкам в области экономики и научной идее осуществления Второй индустриализации России.
Он включает в себя:
– экономику Второй индустриализации России,
– теорию, методологию и инструментарий инновационного развития – осуществления Второй индустриализации России,
– организационный механизм осуществления Второй индустриализации России,
– справочник прорывных технологий.