Цинк як хімічний елемент
У періодичної системі елементів Д.І. Менделєєва цинк знаходиться в II групі, четвертому періоді. Він має порядковий номер 30 і атомну масу 65,39. Це перехідний метал, який характеризується внутрішньої забудовою d-орбіталей.
1
За фізичними властивостями цинк - метал голубувато-білого кольору. При звичайних умовах він крихкий, але при нагріванні до 100-150 C піддається прокатці. На повітрі цей метал тьмяніє, покриваючись захисним тонким шаром оксидної плівки ZnO.
2
У з`єднаннях цинк виявляє єдину ступінь окислення +2. У природі метал зустрічається тільки у вигляді сполук. Найважливіші сполуки цинку - цинкова обманка ZnS і цинковий шпат ZnCO3.
3
У більшості цинкових руд міститься невелика кількість цинку, тому їх спочатку збагачують до отримання цинкового концентрату. При подальшому випалюванні концентрату отримують оксид цинку ZnO: 2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2. Чистий метал відновлюють з отриманого оксиду цинку за допомогою вугілля: ZnO + C = Zn + CO.
4
За своїми хімічними властивостями цинк - досить активний метал, але поступається лужноземельних. Він легко взаємодіє з галогенами, киснем, сіркою і фосфором:
Zn + Cl2 = 2ZnCl2 (хлорид цинку),
2Zn + O2 = 2ZnO (оксид цинку),
Zn + S = ZnS (сульфід цинку, або цинкова обманка),
3Zn + 2P = Zn3P2 (фосфід цинку).
5
При нагріванні цинк реагує з водою і сірководнем. У цих реакціях виділяється водень:
Zn + H2O = ZnO + H2 ,
Zn + H2S = ZnS + H2 .
6
При сплаві цинку з безводними лугами утворюються цинкати - солі цинкової кислоти:
Zn + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2 .
У реакціях з водними розчинами лугів метал дає комплексні солі цинкової кислоти - наприклад, тетрагідроксіцінкат натрію:
Zn + 2NaOH + 2H2O = Na [Zn (OH) 4] + H2 .
7
У лабораторних умовах цинк нерідко використовується для отримання водню з розведеною соляної кислоти HCl:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 .
8
При взаємодії з сірчаною кислотою утворюється сульфат цинку ZnSO4. Решту продуктів залежать від концентрації кислоти. Ними можуть бути сірководень, сірка або сірчистий газ:
4Zn + 5H2SO4 (сильно разб.) = 4ZnSO4 + H2S + 4H2O,
3Zn + 4H2SO4 (разб.) = 3ZnSO4 + S + 4H2O,
Zn + 2H2SO4 (конц.) = ZnSO4 + SO2 + 2H2O.
9
Аналогічно йдуть реакції цинку і з азотною кислотою:
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.
10
Цинк застосовують для виготовлення гальванічних елементів і цинкування заліза і сталі. Отримується антикорозійне покриття оберігає метали від іржі. Найважливіший сплав цинку - латунь, сплав цинку і міді, відомий людству ще з часів Стародавньої Греції і Стародавнього Єгипту.
Статті за темою "Цинк як хімічний елемент"
Оцініть, будь ласка статтю
Ще статті розділу