Краткая характеристика цинка и его соединений

Цинк как химический элемент и простое вещество

Цинк Zn относится к ^-элементам; находится во НВ-группе (побочной подгруппе II группы) в пятом ряду, в четвертом периоде. У него полностью завершается формирование ^/-подуровня предвнешнего уровня, поэтому он проявляет постоянную валентность II. С.О. = +2.

Электронная формула атома ₃₀Zn: 15²25²2/7⁶35²3/?⁶3^¹⁰45².

Напишите схему и графическую формулу атома цинка. В стационарном состоянии B (Zn) = 0.

Цинк в свободном состоянии образует простое вещество в твердом агрегатном состоянии. Это металл синевато-белого цвета с металлическим блеском, р = 7,13; Т_пл = 692,51 К. На холоду цинк хрупок, но при 373—423 К становится пластичным, ковким, легко прокатывается и вытягивается. Легко образует сплавы с другими металлами. Металлический цинк довольно активное вещество.

1. Взаимодействуете неметаллами:

Реакция цинка с молекулярным кислородом может протекать при обычных условиях, но образующийся оксид цинка предотвращает дальнейшее ее протекание, поэтому цинк — коррозионностойкий металл.

2. Реагирует с водой при нагревании:

3. При нагревании взаимодействует с аммиаком:

4. Вступает в реакцию с водными растворами кислот:

5. Взаимодействует с водными растворами щелочей:

6. Реагирует с водным раствором аммиака (в отличие от А1, который в эту реакцию не вступает), так как образует растворимое комплексное соединение — гидроксид тетраамминоцинка:

7. Взаимодействует с водными растворами солей согласно электрохимическому ряду напряжений:

Для цинка характерны и другие свойства, например образование металлоорганических соединений.

Цинк получают пирометаллургическим и гидрометаллургическим методами.

Химизм пирометаллургического метода состоит в том, что соединения цинка переводят в оксид, который затем восстанавливают углеродом (используют кокс); процесс проводят при Т= 1373—1473 К; цинк переходит в пары и отгоняется из реактора:

При гидрометаллургическом получении цинковую породу или цинковый огарок растворяют в серной кислоте, отделяют водный раствор сульфата цинка от шлама (нерастворимых примесей) и подвергают электролизу (на анодах из РЬ и катодах из AJ):

Цинк широко применяют как антикоррозионное средство: им покрывают железо (оцинкованное железо, оцинкованная жесть), получая анодные покрытия, которые, помимо чисто механического воздействия, обладают и протекторными свойствами, защищая сталь от коррозии до тех пор, пока полностью не окислятся. Его используют для изготовления сплавов (латунь и др.), при изготовлении гальванических элементов; как восстановитель в процессах органического синтеза в виде цинковой пыли в реакциях органического синтеза; как реактив в химических лабораториях.

В природе цинк встречается в виде соединений, наиболее важными среди которых являются: ZnS — цинковая обманка; ZnC0₃ — галмей; ZnO — цинкит или красная цинковая руда и т. д.