Цинк

1.

Электронное строение.

Zn 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10

2.

Положение в периодической системе элементов Д. И. Менделеева.

Элемент цинк (Zn) в таблице Менделеева имеет порядковый номер 30

. Он находится в четвертом периоде второй группы.

3.

Важнейшие физические свойства.

Цинк представляет собой синевато - белый металл, плавящийся при 419° С, а при 913° С превращающийся в пар; плотность его равна 7,14 г/см3. При обыкновенной температуре цинк довольно хрупок, но при 100-110° С он хорошо гнется и прокатывается в листы.

4.

Взаимодействие с окислителями.

На воздухе цинк покрывается тонким слоем окиси или основного карбоната, предохраняющим его от дальнейшего окисления. Вода почти не действует на цинк, хотя он и стоит в ряду напряжений значительно левее водорода. Это объясняется тем, что образующаяся на поверхности цинка при взаимодействии его с водой гидроокись практически нерастворима и препятствует дальнейшему течению реакции.

Цинк является довольно активным металлом.

1. Он легко взаимодействует со многими неметаллами: кислородом, галогенами:

а) 2

Zn

+

O

2

= 2

ZnO

(оксид цинка)

Zn0 – 2e– = 2Zn2+

O2 + 4e–=2O22–

б)

Zn

+

Cl

2

=

ZnCl

2

(хлорид цинка)

Zn0 – 2e– = 2Zn2+

Cl2 + 2e–=2Cl–

2. При нагревании взаимодействует с водой:

Zn + H2O = ZnO + H2

­

Zn0 – 2e– = 2Zn2+

2H2O + 2e– = H20 + 2OH–

j(Zn0/Zn2+) = -0,763 В

j(2H2O/H2, OH–) = -0,414 В

j(Zn0/Zn2+)<j(2H2O/H2, OH–)Þ реакция возможна

3. Взаимодействует с щелочами:

– при взаимодействии с водным раствором щелочи образуется комплексная соль цинковой кислоты ( гидроксоцинкат натрия ).

Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2

­

Zn0 – 2e– = 2Zn2+

2H2O + 2e– = H20 + 2OH–

j(Zn0/Zn2+) = -0,763 В

j(2H2O/H2, OH–) = -0,414 В

j(Zn0/Zn2+)<j(2H2O/H2, OH–)Þ реакция возможна

5. Взаимодействует с кислотами:

– с соляной кислотой с образованием хлорида цинка:

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

2H+ + 2e– = H2

Zn - 2e– = Zn2+

j(Zn0/Zn2+) = -0,763 В

j(H+/H2)=0

j(H+/H2)> j(Zn0/Zn2+)Þ реакция возможна

– с серной кислотой с образование различных веществ в зависимости от концентрации кислоты:

Zn + 2H2SO4

конц

.

=

ZnSO4 + SO2

­

+ 2H2O

SO42- + 4H+ + 2e–® SO2 + 2H2O

Zn0 - 2e– = Zn2+

j(Zn0/Zn2+) = -0,763 В

j(SO42-,H+/SO2) = 0,438 В

jОК < jВОССТ Þ реакция возможна

3

Zn

+ 4

H

2

SO

4

разб.

= 3

ZnSO4 + S + 4H2O

HSO4- + 7H+ + 6e- = S + 4H2O

Zn0 – 2e- = Zn2+

j(Zn0/Zn2+) = -0,763 В

j(SO4-, H+/S) = 0,35 В

jОК < jВОССТ Þ реакция возможна

– с азотной кислотой с образованием различным веществ в зависимости от концентрации кислоты:

Zn + 4HNO3

конц

.

=

Zn(NO3)2 + 2NO2

­

+ 2H2O

Zn0 – 2e- = Zn2+

NO3- + 2H+ + e- = NO2 + H2O

j(Zn0/Zn2+) = -0,763 В

j(NO3-/NO2) = 0,80 В

jОК < jВОССТ Þ реакция возможна

4Zn + 10HNO3

РАЗБ

.

= 4

Zn(NO3)2 + N2O

­

+ 5H2O

j(Zn0/Zn2+) = -0,763 В

j(NO3-,H/NH4NO3) = 0,94 В

jОК < jВОССТ Þ реакция возможна

Смотрите также

Атомно-молекулярное учение
Период с 1200 по 1700 г. в истории химии принято называть алхимическим. Движущей силой алхимии в течение 5 веков являлся бесплодный поиск некоего философского камня, превращающего бла­город ...

Свинец и его свойства
СВИНЕЦ (лат. Plumbum), Pb, химический элемент IV группы периодической системы Менделеева, атомный номер 82, атомная масса 207,2. ...

Выводы
  Можно сделать несколько выводов из рассмотрения проблемы 1.                Проблемы экологии. В частности, пр ...