Цинкът отдавна се е утвърдил като важен химичен елемент. Още преди нашата ера хората знаеха много за него и го използваха широко в различни области. Свойствата на този материал позволяват използването на цинк в много отрасли и в ежедневието. Материалът се използва успешно в химическа индустрия, по машиностроене и строителство. Така че днес ще разгледаме полезни свойстваи характеристики на цинков метал и сплави на негова основа, цена за кг, особености на употреба, както и производство на материала.

Концепция и характеристики

Като начало ви каним да основни характеристикицинк Този продукт е не само необходим производствен метал, но и важен биологичен елемент. Във всеки жив организъм той присъства в до 4% от всички елементи. Най-богатите находища на цинк са Боливия, Иран, Казахстан и Австралия.В нашата страна OJSC MMC Dalpolimetal се счита за един от най-големите производители.

Ако вземем предвид цинка от периодичната таблица на Менделеев, тогава той принадлежи към преходните метали и има следните характеристики:

• Пореден номер: 30
• Тегло: 65.37.
• Степен на окисление - +2.
• Цвят: синкаво бял.

Цинкът е радиоактивен изотоп с период на полуразпад 244 дни.

Ако разгледаме цинка от страна на просто вещество, тогава този материал има следните характеристики:

• Вид материал – метал.
• Цвят – сребристо-син.
• Покритието е защитено от оксиден филм, под който се крият блясъкът и блясъкът.

Цинкът се намира в земната кора. Делът на метала в него не е много голям: само 0,0076%.

Цинкът не съществува като единичен материал. Влиза в състава на много руди и минерали.

• Най-често срещаните са: цинкова бленда, клейофан, марматит. Освен това цинкът може да се намери в следното естествени материали: вюрцит, франкленит, цинкит, смитсонит, каламин, вилемит.
• Сателитите на цинка обикновено са: германий, кадмий, талий, галий, индий, кадмий.
• Най-популярни са сплавите от цинк и алуминий, мед,.

Специалист ще говори за ролята на цинка в нашия живот в това видео:

Конкурентни метали

Само 4 метала могат да се конкурират с цинка: титан, алуминий, хром и мед. Описаните материали имат следните характеристики:

1. Алуминий: Сребристо-бял цвят, провежда добре електричество и топлина, може да се обработва под налягане, устойчив е на корозия, има ниска плътност, използва се в процеса на производство на стомана (за подобряване на устойчивостта на топлина).
2. Титан: сребристо-бял цвят, висока точка на топене, окислява се при контакт с въздух, ниска топлопроводимост, лесен за коване и щамповане, при високи температури върху повърхността се образува устойчив защитен филм.
3. хром: Синьо-лъскав цвят, висока твърдост, чупливост, устойчивост на окисление при атмосферни и водни условия, използва се за декоративно покритие.
4. : червен метал, има висока пластичност, добра електропроводимост, висока топлопроводимост, устойчивост на корозионни процеси, използва се в покривни материали.

За строителни цели най-често се използват и други цветни метали (освен цинка). Те включват: силумин, бабит, дуралуминий и няколко други.

Цинкът се различава от другите метали по това, че лесно се деформира при температури от 100 ºС до 150 ºС. В този температурен диапазон цинкът може също да бъде изкован и навит на тънки листове.

Предимства и недостатъци

Професионалисти:

• Добра течливост, което прави формите лесни за пълнене.
• Висока пластичност при валцоване.
• Чистият цинк се поддава лесно.
• Поради свойствата си и влиянието на температурата, той може да приема различни състояния.
• Той идеално предпазва продукта от корозия, което го прави популярен в строителството и машиностроенето.

• Може да експлодира при нагряване заедно с фосфор или сяра.
• Губи блясък при излагане на въздух.
• При стайна температураима малка пластичност.
• В природата не се среща в чист вид.

Масови, механични, химични и физически свойствацинк, основните му характеристики ще бъдат разгледани по-долу.

Свойства и характеристики

И така, какви свойства има цинкът?

Физически

Физични свойства:

• Това е средно твърд метал.
• Цинкът няма полиморфни модификации.
• Студеният цинк става чуплив метал.
• Придобива пластичност при температура 100-100 ºС.
• При по-висока температура от 250 ºС отново се превръща в чуплив метал.
• Точката на топене на твърдия цинк е 419,5 ºС.
• Температурата на преход към пара е 913ºС.
• Точката на кипене е 906 ºС.
• Плътността на цинка в твърдо състояние е 7,133 g/cm3, в течно състояние - 6,66 g/cm3.
• Относително удължение 40-50%.
• Лесно разтворим в киселини.
• Лесно разтворим в основи.

За да научите как правилно да топите цинк, гледайте видеоклипа:

химически

Химични свойства на цинка:

• 3d 10 4s 2 - атомна конфигурация.
• Цинкът се счита за активен метал.
• Той е възстановител на енергия.
• Потенциал на електрода: -0,76 V.
• При температури под 100 ºС губи блясъка си и се покрива с филм.
• При влажен въздух (особено ако съдържа въглероден двуокис) металът е унищожен.
• При интензивно нагряване цинкът изгаря бурно, произвеждайки синкав пламък.
• Степен на окисление: .
• Киселините и основите действат различно върху цинка в зависимост от наличието на различни примеси в метала.
• При нагряване на цинк във вода протича процес на хидролиза с образуване на бяла утайка.
• Минералните киселини с висока якост могат лесно да разтворят цинка.

Структура и състав

Формулата на цинка е следната: Zn. Конфигурацията на външния слой на атома е 4s 2. Цинкът има метална химическа връзка и шестоъгълна, плътна кристална решетка.

Цинкът в природата се състои от три стабилни изотопа (изброяваме ги: 64 Zn (48,6%), 66 Zn (26,9%) и 67 Zn (4,1%)) и няколко радиоактивни. Най-важният от радиоактивните е с период на полуразпад 244 дни.

производство

Както беше посочено, цинкът не се среща в природата в чист вид. Добива се основно от полимерни руди. В тези руди цинкът присъства под формата на сулфид. Винаги идва с придружаващите метали, изброени по-горе.

Процесът на селективно флотационно обогатяване произвежда цинков концентрат. Успоредно с този процес от полиметалните руди се отделят концентрати на други вещества. Например медни.

Получените цинкови концентрати се изпичат в пещ. В резултат на високите температури цинкът преминава от сулфидно състояние в оксидно състояние. По време на производствения процес се отделя серен диоксид, който се използва за производството на сярна киселина. от цинков оксид по два начина: пирометалургичен и електролитен.

• Пирометалургичен методима много дълга история. Концентратът се изпича и се подлага на процес на синтероване. След това цинкът се редуцира с помощта на въглища или кокс. Полученият по този метод цинк се довежда до чисто състояние чрез утаяване.
• При електролитен методЦинковият концентрат се обработва със сярна киселина. Резултатът е разтвор, който се подлага на процеса на електролиза. Тук цинкът се отлага и топи в специални пещи.

Области на използване

Цинкът като елемент се съдържа в достатъчни количества в земната кораи във водните ресурси.

Цинкът се използва и под формата на прах за редица химични и технологични процеси.

Това видео ще ви каже как да премахнете цинка:

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Цинк- тридесетият елемент от периодичната таблица. Обозначение - Zn от латинското "цинк". Намира се в четвърти период, група IIB. Отнася се за метали. Основният заряд е 30.

Основните естествени цинкови съединения, от които се извлича са минералите galmei ZnCO 3 и цинковата смес ZnS. Общото съдържание на цинк в земната кора е приблизително 0,01% (тегл.).

Цинкът е синкаво-сребрист метал (фиг. 1). При стайна температура е доста крехък, но при 100-150 o C се огъва добре и се навива на листове. При нагряване над 200 o C цинкът става много чуплив. Когато е изложен на въздух, той се покрива с тънък слой оксид или основен карбонат, който го предпазва от по-нататъшно окисляване. Водата почти не влияе на цинка.

Ориз. 1. Цинк. Външен вид.

Атомна и молекулна маса на цинка

Относителна молекулна маса на веществото (Mr)е число, показващо колко пъти масата на дадена молекула е по-голяма от 1/12 масата на въглероден атом, и относителна атомна маса на елемент (A r)- колко пъти средната маса на атомите химичен елементповече от 1/12 от масата на въглероден атом.

Тъй като цинкът в свободно състояние съществува под формата на моноатомни Zn молекули, стойностите на неговите атомни и молекулни маси съвпадат. Те са равни на 65,38.

Изотопи на цинка

Известно е, че в природата хромът се среща под формата на пет стабилни изотопа 64 Zn, 66 Zn, 67 Zn, 68 Zn и 70 Zn. Техните масови числа са съответно 64, 66, 67, 68 и 70. Ядрото на атома на цинковия изотоп 64 Zn съдържа тридесет протона и тридесет и четири неутрона, а останалите изотопи се различават от него само по броя на неутроните.

Има изкуствени нестабилни изотопи на цинка с масови числаот 54 до 83, както и десет изомерни състояния на ядра, сред които най-дълго живеещият изотоп е 65 Zn с период на полуразпад 243,66 дни.

Цинкови йони

Отвън енергийно нивоАтомът на цинка има два електрона, които са валентни:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 .

В резултат на химично взаимодействие цинкът отдава своите валентни електрони, т.е. е техен донор и се превръща в положително зареден йон:

Zn 0 -2e → Zn 2+ .

Молекула и атом на цинка

В свободно състояние цинкът съществува под формата на моноатомни Zn молекули. Ето някои свойства, характеризиращи атома и молекулата на цинка:

Цинкови сплави

Сплавите на цинк с алуминий, мед и магнезий са от голямо промишлено значение. С медта цинкът образува важна група сплави - месинг. Месингите съдържат до 45% цинк. Има прост и специален месинг. Последният съдържа други елементи, като желязо, алуминий, калай и силиций.

Примери за решаване на проблеми

ПРИМЕР 1

Упражнение	Технически цинк с тегло 0,33 g се третира с разреден разтвор на сярна киселина. Отделеният водород заема при нормални условияобем 112 мл. Изчислете масовата част на цинка в индустриалния метал.
Решение	Нека напишем уравнението за реакцията на цинк с разредена сярна киселина: Zn + H 2 SO 4 (разреден) = ZnSO 4 + H 2. Нека намерим броя на моловете водород, освободен по време на реакцията: n (H 2) = V (H 2) / V m; n (H 2) = 112 × 10 -3 / 22,4 = 0,005 mol. Според уравнението на реакцията n (H 2): n (Zn) = 1: 1, т.е. n (H 2) = n (Zn) = 0,005 mol. Тогава масата на чистия цинк (без примеси) ще бъде равна на ( моларна маса- 65 g/mol): m чист (Zn) = 0,005 × 65 = 0,325 g. Масовата част на цинка в техническия метал се изчислява като: ω(Zn) = m чист (Zn)/ m tec (Zn) × 100%; ω(Zn) = 0,325/0,33 × 100%; ω(Zn) = 98,48%.
Отговор	Масовата част на цинка в техническия метал е 98,48%.

ПРИМЕР 2

Упражнение	Изчислете масата на цинка, който трябва да се разтвори в солна киселина, за да се получи водородът, необходим за редуциране на 20 g меден (II) оксид до метал.
Решение	Нека запишем уравненията на реакциите, които протичат според условията на проблема: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 (1); H 2 + CuO = Cu + H 2 O (2). Нека изчислим количеството меден (II) оксид (моларна маса - 80 g/mol): n (CuO) = m (CuO) / M (CuO); n (CuO) = 20 / 80 = 0,25 mol. Съгласно уравнение (2) n (CuO):n (H 2) = 1:1, т.е. n (CuO) = n (H 2) = 0,25 mol. Тогава броят на моловете цинк, които реагират със солна киселина, ще бъде равен на 0,25 mol, тъй като n (Zn): n (H 2) = 1: 1, т.е. n(Zn) = n(H2). Масата на цинка (моларна маса е 65 g/mol) е: m чист (Zn) = n (Zn) × M (Zn); m чист (Zn) = 0,25 × 65 = 16,25 g.
Отговор	Масата на цинка е 16,25 g

Цинкът е елемент от периодичната таблица, подгрупа 2, период 4, с атомен номер 30 и атомно тегло 65,39.

Чуплив преходен метал цинк.

• Химичните свойства на цинка са пряко повлияни от връзката му с блока на d-елементите. Тази група образува химични връзки само с външните електрони на d-орбиталата. Следователно елементът има характерна степен на окисление +2 и е подобен на свойствата на магнезия.
• Шестоъгълната решетка на цинка е описана в Швейцария през 16-ти век и се нарича "кристални игли". Преходният метал има много изотопи в своите разновидности. Най-стабилният от радиоактивните е 65 zn с период на полуразпад 245 дни.
• Металният цинк при нормални условия е крехко вещество. Плътността му е 7,13 g/cm³. На светлина блясъкът, присъщ на всички метали, хвърля синкаво-сив цвят. Точката на топене започва от 46 °C, а точката на кипене започва от 906 °C. Проявявайки амфотерни свойства, елементът е на второ място след алкалоземните метали по активност. Редокс потенциалът е 0,76 V.
  
  Цинкът е устойчив на корозия метал. В диапазона на pH от pH 9–11 се наблюдава максимална стабилност. При атмосферни условия не възниква корозия поради появата на защитен филм на повърхността - цинков оксид. Корозията ще възникне чрез водородна или кислородна деполяризация.

Роля в металургията

Хидро- и пирометалургичните процеси са най-разпространените методи за производство на метален цинк от руда. Качествата му по никакъв начин не отстъпват на хрома като антикорозионно покритие. Половината от целия произведен цинк се използва за нанасяне на защитен слой върху желязо и стомана.

Антикорозионно приложение на цинк.

Поради ниската точка на топене на цинка и неговите сплави с други метали възниква проблемът с чувствителността към прегряване. Следователно прекомерното прегряване в производството причинява нарушаване на процеса с последващо окисляване на сплавта. Най-често срещаните сплави са мед (месинг) и олово. Намират широко приложение в техниката, алкални батерии, галванични клетки и сплави с други благородни метали.

Характеристиките на свойствата на даден елемент се променят под въздействието на примеси. Например: трикомпонентна евтектична сплав от олово и цинк с примес на калай се топи много по-лесно от самия цинк и се разрушава при горещо налягане. Добавянето на само 0,2% желязо към цинка увеличава неговата крехкост няколко пъти. Бисмутът и арсенът, които са трудно разтворими в елемента, като цяло имат отрицателен ефект върху технологичните характеристики на полученото вещество.

В индустрията възстановителните свойства на елемента са важна функция. Участва в утаяването на злато от разтвори, в производството на хидросулфит, в извличането на мед и кадмий от руда.

Реакции с елементи

Взаимодействие с киселини

Добрата реакция на цинка с повечето киселини се дължи на позицията му спрямо водорода в серията от електрохимични активности на металите. Това произвежда много важни цинкови соли. Тези соли са предимно безцветни, те са хигроскопични кристали, чиито разтвори, поради хидролиза, имат кисела среда. В случай на соли на други метали, той също ще ги измести от разтвора, ако са в серията на напрежение вдясно от елемента.

При взаимодействие с киселини се образуват цинкови соли.

В разтвор на елемента със сярна киселина при температури под 38 °C се образува цинков сулфат, чието научно наименование е ZnSO4 сулфат. Използва се в производството на вискоза, някои отрасли на металургията и в медицината като дезинфектант. ZnCl2 хлорид се получава от разтвор на солна киселина с цинк. Използва се при производството на батерии, антисептично импрегниране на дървесни и хартиени влакна.

Производни съединения

1. Цинкът и неговите амфотерни свойства се пренасят в цинкови хидроксиди Zn (OH)2. Тези вещества проявяват химичното поведение на киселини и основи едновременно. Хидроксидът може да се получи под формата на бяла утайка чрез действието на алкали върху сулфата. В естественото си състояние хидроксидът е кристално вещество, което се разлага при температури над 130 °C. Използва се за синтеза на цинкови соли.
2. Може да се нарече грандиозно стар начинекстракция на ZnO оксид, по-рано наричан „френски процес“. При наличие на силно нагрят въздух около клетъчната плоча ще започнат да се отделят цинкови пари, които след това ще се запалят със синкава светлина, образувайки оксид. При масово производство се добива от естествен минералцинкит. В допълнение, термичното разлагане на по-сложни съединения, като хидроксид, се използва широко за получаване на оксид.
3. Безцветният прах от бял оксид, неразтворим във вода, изразява неговата химическа двойственост. Чрез сливане на цинков оксид с алкали се получават цинкати. При сливане с оксиди - силикати. Неговата собствена топлопроводимост му позволява да бъде полупроводник, чиято ширина на забранената лента е 3,36 eV. Оксидът има широка гама от приложения в химическата промишленост, като се превръща в пълнител в много пластмаси. В електрониката нито една телевизионна тръба не може без него. Включва се и в повечето дерматологични мехлеми.
   

Държавно учебно заведение

средно аритметично професионално образование Ленинградска област Политехнически колеж Подпорожие

Изследователска работа по химия

Предмет:

"Цинк и неговите свойства"

Изпълнил: ученик от група No. 89

Пълно име: Юриков Алексей Александрович

Проверено от учителя: Ядикина Людмила Алексеевна

Подпорожие

1. Позиция в периодичната таблица и атомна структура

2. История на откритието

3. Да бъдеш сред природата

4. Физични свойства

5. Химични свойства

6. Получаване на метален цинк

7. Приложение и значение за човешкото здраве

8. Моите изследвания

9. Литература

Позиция в периодичната таблица

и атомна структура

елемент цинк (Zn)в периодичната таблица има пореден номер 30.

Той е в четвърти период от втора група.

атомно тегло = 65,37

валентност II

Естественият цинк се състои от смес от пет стабилни нуклида: 64Zn (48,6% тегловни), 66Zn (27,9%), 67Zn (4,1%), 68Zn (18,8%) и 70Zn (0,6%).

Конфигурация на два външни електронни слоя 3 с 2 стр 6 д 10 4 с 2 .

История на откритието

Сплави от цинк и мед - месинг - са били известни на древните гърци и египтяни. Цинкът е получен през 5 век. пр.н.е д. в Индия. Римският историк Страбон през 60-20 г. пр.н.е. д. пише за получаване на метален цинк или „фалшиво сребро“. Впоследствие тайната за получаване на цинк в Европа беше загубена, тъй като цинкът, образуван по време на термичната редукция на цинковите руди, се превръща в пара при 900 ° C. Цинковите пари реагират с кислорода във въздуха, образувайки насипен цинков оксид, който алхимиците наричат ​​„бяла вълна“.

Метален цинк

През 16 век са направени първите опити за топене на цинк във фабрики. Но производството не вървеше добре; технологичните трудности се оказаха непреодолими. Те се опитаха да получат цинк по същия начин, както другите метали. Рудата беше изпечена, превръщайки цинка в оксид, след което този оксид беше редуциран с въглища...

Цинкът, естествено, се редуцира при взаимодействие с въглища, но... не се стопява. Не беше претопен, защото този метал вече се беше изпарил в пещта за топене - точката му на кипене беше само 906° C. А в пещта имаше въздух. Когато го срещнат, активните цинкови пари реагират с кислорода и отново се образува първоначалният продукт, цинков оксид.

Беше възможно да се установи производството на цинк в Европа едва след като рудата започна да се редуцира в затворени реторти без достъп до въздух. "Грубият" цинк днес се получава приблизително по същия начин и се пречиства чрез рафиниране. Около половината от световния цинк сега се произвежда чрез пирометалургични методи, а другата половина чрез хидрометалургични методи.

Трябва да се има предвид, че в природата почти никога не се срещат чисти цинкови руди. Съединенията на цинка (обикновено 1-5% по отношение на метала) са част от полиметалните руди. Цинковите концентрати, получени при обогатяването на рудата, съдържат 48-65% цинк, до 2% мед, до 2% олово и до 12% желязо. И плюс част от процента следи и редки метали...

Сложният химичен и минералогичен състав на съдържащите цинк руди е една от причините производството на цинк да отнеме дълго и трудно време. Все още има нерешени проблеми в преработката на полиметални руди... Но да се върнем към пирометалургията на цинка - в този процес се проявяват чисто индивидуалните характеристики на този елемент.

При внезапно охлаждане цинковите пари веднага, заобикаляйки течното състояние, се превръщат в твърд прах. Това донякъде усложнява производството, въпреки че елементарният цинк се счита за нетоксичен. Често е необходимо цинкът да се запази под формата на прах, вместо да се стопи на блокове.

В пиротехниката цинковият прах се използва за получаване на син пламък. Цинковият прах се използва при производството на редки и благородни метали. По-специално, такъв цинк измества златото и среброто от цианидни разтвори. Парадоксално е, че при получаване на самия цинк (и кадмий) чрез хидрометалургичен метод цинковият прах се използва за пречистване на разтвор на меден и кадмиев сулфат. Но това не е всичко. Замисляли ли сте се защо металните мостове, фабричните етажи и други големи метални продукти най-често са боядисани в сиво?

У дома компонентБоята, използвана във всички тези случаи, е един и същ цинков прах. Смесен с цинков оксид и ленено масло, той се превръща в боя, която осигурява отлична защита от корозия. Тази боя също е евтина, гъвкава, прилепва добре към металната повърхност и не се отлепва поради температурни промени. Цветът на мишката е по-скоро предимство, отколкото недостатък. Продуктите, които са покрити с такава боя, трябва да бъдат без маркировка и в същото време чисти.

Свойствата на цинка са силно повлияни от степента на неговата чистота. При 99,9 и 99,99% чистота, цинкът е силно разтворим в киселини. Но си струва да „добавите“ още девет (99,999%) и цинкът става неразтворим в киселини дори при силно нагряване. Цинкът с такава чистота се отличава и с голяма пластичност; той може да се изтегля в тънки нишки. Но обикновеният цинк може да се разточва на тънки листове само чрез нагряване до 100-150 ° C. Загрят до 250 ° C и повече, до точката на топене, цинкът отново става чуплив - настъпва ново преструктуриране на кристалната му структура.

Цинковите листове се използват широко в производството на галванични клетки. Първата „волтова колона“ се състоеше от кръгове от цинк и мед. И в съвременните химически източници на ток отрицателният електрод най-често се прави от цинк.

Ролята на този елемент в печата е значителна. Цинкът се използва за направата на клишета, които позволяват печатно възпроизвеждане на рисунки и снимки. Специално подготвеният и обработен печатен цинк възприема фотографско изображение. Това изображение е защитено с боя на правилните места, а бъдещото клише е гравирано с киселина. Изображението придобива релеф, опитни гравьори го почистват, правят отпечатъци и след това тези клишета отиват в печатните машини.

Има специални изисквания за отпечатване на цинк: на първо място, той трябва да има финокристална структура, особено на повърхността на блока. Следователно цинкът, предназначен за печат, винаги се отлива в затворени форми. За „изравняване“ на структурата се използва отгряване при 375°C, последвано от бавно охлаждане и горещо валцуване. Наличието на примеси в такъв метал, особено олово, също е строго ограничено. Ако има много от него, тогава ще бъде невъзможно да изтриете клишетата, както е необходимо. Ако съдържанието на олово е по-малко от 0,4%, тогава е трудно да се получи желаната финокристална структура. По този ръб „вървят“ металурзите, опитвайки се да задоволят нуждите на печатарската индустрия.

Да бъдеш сред природата

В природата цинкът се среща само под формата на съединения.

СФАЛЕРИТ(цинкова смес, ZnS) има вид на кубични жълти или кафяви кристали; плътност 3,9-4,2 g/cm 3, твърдост 3-4 по скалата на Mohs. Съдържа кадмий, индий, галий, манган, живак, германий, желязо, мед, калай и олово като примеси.

В кристалната решетка на сфалерита цинковите атоми се редуват със серни атоми и обратно. Серните атоми в решетката образуват кубична опаковка. Цинковият атом се намира в тези тетраедрични кухини.

ВЮРЦИТ(ZnS) е кафяво-черен шестоъгълен кристал с плътност 3,98 g/cm 3 и твърдост 3,5-4 по скалата на Моос. Обикновено съдържа повече цинк от сфалерита. Във вюрцитната решетка всеки цинков атом е тетраедрично заобиколен от четири серни атома и обратно. Подреждането на слоевете вюрцит се различава от разположението на слоевете сфалерит.

СМИТСОНИТ(цинков шпат, ZnCO 3) се среща под формата на бели (зелени, сиви, кафяви в зависимост от примесите) тригонални кристали с плътност 4,3-4,5 g/cm 3 и твърдост 5 по скалата на Моос.

КАЛАМИНА(Zn 2 SiO 4 *H 2 O*ZnCO 3 или Zn 4 (OH) 4 *H 2 O*ZnCO 3) е смес от цинков карбонат и силикат; образува бели (зелени, сини, жълти, кафяви в зависимост от примесите) ромбични кристали с плътност 3,4-3,5 g/cm 3 и твърдост 4,5-5 по скалата на Моос.

УИЛЕМИТ(Zn 2 SiO 4) се среща под формата на безцветни или жълто-кафяви ромбоедрични кристали с плътност 3,89-4,18 g/cm 3 и твърдост 5-5,5 по скалата на Моос.

ЦИНКИТ(ZnO) - шестоъгълни кристали с жълт, оранжев или червен цвят с вюрцитна решетка и твърдост 4-4,5 по скалата на Моос.

ГАНИТ(Zn) има формата на тъмнозелени кристали с плътност 4-4,6 g/cm 3 и твърдост 7,5-8 по скалата на Mohs.

В допълнение към горното са известни и други цинкови минерали:

монхаймит (Zn, Fe)CO 3

хидроцит ZnCO 3 *2Zn(OH) 2

доверен (Zn, Mn)SiO 4

хетеролит Zn

франклинит (Zn, Mn)

халкофанит (Mn, Zn) Mn 2 O 5 * 2H 2 O

госларит ZnSO 4 *7H 2 O

цинков халканит (Zn, Cu)SO 4 * 5H 2 O

адамин Zn 2 (AsO 4)OH

тарбутит Zn 2 (PO 4)OH

деклоазит (Zn, Cu)Pb(VO 4)OH

леграндит Zn 3 (AsO 4) 2 * 3H 2 O

хопеит Zn 3 (PO 4)*4H 2 O

Физични свойства

Цинкът е синкаво-бял метал със средна твърдост, топящ се при 419 ° C и превръщащ се в пара при 913 ° C; плътността му е 7,14 g/cm 3 . При обикновени температури цинкът е доста крехък, но при 100-110°C се огъва добре и се навива на листове на въздуха се покрива със защитен оксиден филм.

Химични свойства

Във въздуха при температури до 100°C цинкът бързо потъмнява, покривайки се с повърхностен филм от основни карбонати. Във влажен въздух, особено в присъствието на CO 2, разрушаването на метала става дори при нормални температури. При силно нагряване във въздух или кислород, цинкът гори интензивно със синкав пламък, произвеждайки бял дим от цинков оксид ZnO. Сухият флуор, хлор и бром не реагират с цинка на студено, но в присъствието на водна пара металът може да се запали, образувайки например ZnCl2. Нагрята смес от цинков прах със сяра дава цинков сулфид ZnS. Силните минерални киселини енергично разтварят цинка, особено при нагряване, за да образуват съответните соли. При взаимодействие с разреден HCl и H 2 SO 4 се освобождава H 2, а с HNO 3, освен това, NO, NO 2, NH 3. Цинкът реагира с концентрирана HCl, H 2 SO 4 и HNO 3, освобождавайки съответно H 2, SO 2, NO и NO 2. Разтвори и стопилки на основи окисляват цинка, освобождавайки Н2 и образувайки водоразтворими цинкити. Интензивността на действието на киселините и основите върху цинка зависи от наличието на примеси в него. Чистият цинк е по-малко реактивен спрямо тези реагенти поради високото си водородно свръхнапрежение. Във вода цинковите соли се хидролизират при нагряване, освобождавайки бяла утайка от Zn(OH) 2 хидроксид. Известни са комплексни съединения, съдържащи цинк, например SO 4 и др.

2. Стойностите на плътността ρ и атомния обем се увеличават с увеличаване атомна маса.

Химични свойства

1. Химическата активност намалява с увеличаване на атомната маса (в основната подгрупа -

обратно).

2. Добри комплексообразователи (за разлика от елементите на основната подгрупа).

Цинк и неговите съединения

Цинкът е сребристо-бял метал. В съединенията проявява само една степен на окисление +2; Съединенията на цинка са неоцветени.

Нормалният редокс потенциал в кисела среда на системата Zn 2+ / Zn е -0,76 V, а в алкална среда на системата ZnO 2 2- / Zn е -1,22 V. Следователно цинкът се разтваря в разредени киселини и основи

Zn + 2НCl → ZnCl2 + H2

Zn + H2 SO4 (разреден) → ZnSO4 + H2

Zn + 2NaOH + 2H2 O → Na2 + H2

Цинкът не разлага водата, т.к във воден разтвор бързо се покрива със защитен филм

оксид, който го предпазва от корозия.

Цинкът е силен редуциращ агент и измества по-малко активните метали (тези отдясно в реда

напрежения) от разтвори на техните соли

Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu

Цинковият оксид проявява амфотерен характер, разтваря се както в киселини, така и в алкални разтвори:

ZnO + H2 SO4 → ZnSO4 + H2 O

ZnO + 2NaOH + H2O → Na2

При нагряване сложният тетрахидроксицинкатен анион се дехидратира:

2- → ZnO2 2- + 2H2 O

Цинковият хидроксид също проявява амфотерни свойства. Той е неразтворим във вода, но разтворим в киселини и основи;

Zn(OH)2 + 2HCl → ZnCl2 + 2H2O

Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2

Zn 2+ йонът е енергичен комплексообразуващ агент с координационно число 4. За разлика от алуминиевия хидроксид, цинковият хидроксид се разтваря във воден разтвор на амоняк:

Zn(OH)2 + 2NH3 → (OH)2

Кадмий и неговите съединения

Кадмият е бял, лъскав, мек, ковък метал; много малко разтворим в неокисляващи киселини, силно разтворим в разреден HNO 3 (нормален потенциал Cd / Cd 2+ = -

Кадмият образува само една серия от съединения, където е двувалентен. Йонът CD 2+ е безцветен.