El cinc es un representante tipico grupo de elementos metálicos y tiene toda la gama de sus características: brillo metálico, ductilidad, conductividad eléctrica y térmica. Sin embargo, las propiedades químicas del zinc son algo diferentes de las reacciones básicas inherentes a la mayoría de los metales. Un elemento bajo ciertas condiciones puede comportarse como un no metal, por ejemplo, reaccionar con álcalis. Este fenómeno se llama anfótero. En nuestro artículo, estudiaremos propiedades físicas zinc, y también considerar las reacciones típicas características del metal y sus compuestos.
El metal está ubicado en un subgrupo lateral del segundo grupo del sistema periódico. Además del zinc, incluye cadmio y mercurio. El zinc pertenece a los elementos d y está en el cuarto período. En las reacciones químicas, sus átomos siempre donan electrones del último nivel de energía, por lo tanto, en compuestos de un elemento como óxido, sales medias e hidróxido, el metal exhibe un estado de oxidación de +2. La estructura del átomo explica todas las propiedades fisicoquímicas del zinc y sus compuestos. El contenido total de metal en el suelo es de aproximadamente 0.01 wt. % Forma parte de minerales, por ejemplo, como la galera y la blenda de zinc. Dado que el contenido de zinc en ellos es bajo, al principio rocas se someten a un enriquecimiento, que se lleva a cabo en hornos de cuba. La mayoría de los minerales que contienen zinc son sulfuros, carbonatos y sulfatos. Se trata de sales de zinc cuyas propiedades químicas subyacen en sus procesos de elaboración, como el tostado, por ejemplo.
La severa reacción de oxidación del carbonato de zinc o del sulfuro de zinc da como resultado su óxido. El proceso tiene lugar en un lecho fluidizado. Este es un método especial basado en el estrecho contacto de un mineral finamente molido y un chorro de aire caliente que se mueve a alta velocidad. A continuación, el óxido de zinc ZnO se reduce con coque y los vapores metálicos formados se eliminan de la esfera de reacción. Otra forma de obtener un metal en base a las propiedades químicas del zinc y sus compuestos es la electrólisis de una solución de sulfato de zinc. Es una reacción redox que tiene lugar bajo la acción de corriente eléctrica. A continuación, el metal de alta pureza se deposita sobre el electrodo.
Un metal quebradizo de color plateado azulado en condiciones normales. En el rango de temperatura de 100° a 150°, el zinc se vuelve flexible y se puede enrollar en láminas. Cuando se calienta por encima de 200°, el metal se vuelve inusualmente quebradizo. Bajo la acción del oxígeno atmosférico, las piezas de zinc se cubren con una fina capa de óxido y, tras una mayor oxidación, se convierte en hidroxocarbonato, que desempeña la función de protector y evita una mayor interacción del metal con el oxígeno atmosférico. Las propiedades físicas y químicas del zinc están interrelacionadas. Consideremos esto usando el ejemplo de la interacción de un metal con agua y oxígeno.
Cuando se calienta fuertemente en el aire, las virutas de zinc se queman con una llama azul, formando óxido de zinc.
Presenta propiedades anfóteras. En el vapor de agua calentado a una temperatura al rojo vivo, el metal desplaza el hidrógeno de las moléculas de H 2 O, además, se forma óxido de zinc. Propiedades químicas sustancias prueban su capacidad para interactuar tanto con ácidos como con álcalis.
Dado que el elemento en la serie de actividad de los metales precede al hidrógeno, puede desplazarlo de las moléculas ácidas.
Los productos de reacción entre el zinc y los ácidos dependerán de dos factores:
Un polvo poroso blanco que se vuelve amarillo cuando se calienta y vuelve a su color original cuando se enfría es un óxido de metal. Las propiedades químicas del óxido de zinc, las ecuaciones de reacción de su interacción con ácidos y álcalis confirman la naturaleza anfótera del compuesto. Entonces, la sustancia no puede reaccionar con el agua, pero interactúa tanto con ácidos como con álcalis. Los productos de reacción serán sales medianas (en el caso de interacción con ácidos) o compuestos complejos: tetrahidroxozincatos.
El óxido de zinc se usa en la producción de pintura blanca, que se llama blanco de zinc. En dermatología, la sustancia forma parte de ungüentos, polvos y pastas que tienen un efecto antiinflamatorio y secante en la piel. La mayor parte del óxido de zinc producido se utiliza como relleno para el caucho. Continuando con el estudio de las propiedades químicas del zinc y sus compuestos, considere el hidróxido Zn(OH) 2 .
El precipitado blanco que se precipita bajo la acción del álcali sobre las soluciones de sales metálicas es la base del zinc. El compuesto se disuelve rápidamente bajo la acción de ácidos o álcalis. El primer tipo de reacción termina con la formación de sales medianas, el segundo, zincatos. Se han aislado sales complejas -hidroxozincatos- en forma sólida. Una característica del hidróxido de zinc es su capacidad para disolverse en una solución acuosa de amoníaco para formar hidróxido de tetraaminzinc y agua. La base de zinc es electrolito débil, por lo tanto, tanto sus sales promedio como los zincatos en soluciones acuosas son susceptibles de hidrólisis, es decir, sus iones interactúan con el agua y forman moléculas de hidróxido de zinc. Las soluciones de sales metálicas como cloruro o nitrato serán ácidas debido a la acumulación de iones de hidrógeno en exceso.
Las propiedades químicas del zinc consideradas anteriormente, en particular, sus reacciones con ácido de sulfato diluido, confirman la formación de una sal promedio: sulfato de zinc. Estos son cristales incoloros, calentándolos a 600 ° y más, se pueden obtener oxosulfatos y trióxido de azufre. Con más calentamiento, el sulfato de zinc se convierte en óxido de zinc. La sal es soluble en agua y glicerina. La sustancia se aísla de la solución a temperaturas de hasta 39 ° C en forma de un hidrato cristalino, cuya fórmula es ZnSO 4 × 7H 2 O. En esta forma, se llama sulfato de zinc.
En el rango de temperatura de 39°-70° se obtiene una sal hexahidratada, y por encima de 70° sólo queda una molécula de agua en la composición del hidrato cristalino. Propiedades fisicoquímicas sulfato de zinc hacen posible su uso como blanqueador en la fabricación de papel, en forma fertilizante mineral en la producción de cultivos, como aderezo en la dieta de animales domésticos y aves de corral. En la industria textil, el compuesto se usa en la producción de telas de viscosa, en el teñido de chintz.
El sulfato de zinc también es parte de la solución electrolítica utilizada en el proceso de galvanoplastia con una capa de hierro zinc o productos de acero galvanizado por inmersión o en caliente. La capa de zinc protege tales estructuras de la corrosión durante mucho tiempo. Dadas las propiedades químicas del zinc, debe tenerse en cuenta que en condiciones de alta salinidad del agua, fluctuaciones significativas en la temperatura y la humedad del aire, la galvanización no produce el efecto deseado. Por lo tanto, las aleaciones metálicas con cobre, magnesio y aluminio han encontrado una amplia aplicación en la industria.
para transportar muchos sustancias químicas, por ejemplo, amoníaco, a través de tuberías, se requieren requisitos especiales para la composición del metal del que están hechas las tuberías. Están fabricados a base de aleaciones de hierro con magnesio, aluminio y zinc y tienen una alta resistencia anticorrosiva a la acción de un ambiente químico agresivo. Además, el zinc mejora las propiedades mecánicas de las aleaciones y elimina los efectos nocivos de las impurezas como el níquel y el cobre. en procesos electrólisis industrial Las aleaciones de cobre y zinc son ampliamente utilizadas. Los camiones cisterna se utilizan para transportar productos refinados. Están construidos con aleaciones de aluminio que contienen, además de magnesio, cromo y manganeso, una gran proporción de zinc. Los materiales de esta composición no solo tienen altas propiedades anticorrosivas y mayor resistencia, sino también resistencia criogénica.
El contenido de Zn en las células es del 0,0003%, por lo que se clasifica como un oligoelemento. Propiedades químicas, reacciones del zinc y sus compuestos. papel importante en el metabolismo y manteniendo un nivel normal de homeostasis, tanto a nivel de la célula como de todo el organismo en su conjunto. Los iones metálicos son parte de enzimas importantes y otros biológicamente sustancias activas. Por ejemplo, se sabe sobre el grave efecto del zinc en la formación y función del sistema reproductivo masculino. Forma parte de la coenzima de la hormona testosterona, que es responsable de la fertilidad del líquido seminal y de la formación de los caracteres sexuales secundarios. La parte no proteica de otra hormona importante, la insulina, producida por las células beta de los islotes de Langerhans del páncreas, también contiene un oligoelemento. El estado inmunológico del cuerpo también está directamente relacionado con la concentración de iones Zn +2 en las células, que se encuentran en la hormona del timo: timulina y timopoyetina. Se registra una alta concentración de zinc en las estructuras del núcleo: cromosomas que contienen ácido desoxirribonucleico y participan en la transferencia de información hereditaria de la célula.
En nuestro artículo, estudiamos las funciones químicas del zinc y sus compuestos, y también determinamos su papel en la vida del cuerpo humano.
1. El zinc interactúa con la solución
1) CuSO4 2) MgCl2 3) Na2SO4 4) CaCl2
2. ¿Qué óxido reacciona con una solución de HCl, pero no reacciona con solución de NaOH?
1) CO 2) SO 3 3) P 2 O 5 4) MgO
3. Cuando el ácido sulfúrico concentrado interactúa con el cobre, cuando se calienta, forma
1) azufre 2) hidrógeno 3) óxido de azufre (IV) 4) óxido de azufre (VI)
4. En el esquema de transformaciones P 2 O 5 → X 1 → X 2 Ca 3 (PO 4) 2 sustancias “X 1 ' y 'X 2 » son respectivamente
1) PH 3 y CaCO 3 2) H 3 PO 4 y NaOH 3) K 3 PO 4 y CaCl 2 4) H 3 PO 3 y CaO
5. Establecer una correspondencia entre el nombre de la sustancia y la clase (grupo) compuestos inorgánicos al que pertenece.
6. Establecer una correspondencia entre reactivos y productos de reacción.
| SUSTANCIAS QUE REACCIONAN | PRODUCTOS DE REACCIÓN | ||
| HCl + KHSO 3 → HCl + K 2 SO 3 → HCl + KHS → HCl + K 2 S → | KCl + H 2 S KCl + H 2 S + H 2 O KCl + SO 2 + H 2 O KCl + H 2 SO 4 KCl + H 2 SO 4 + H 2 O KCl + SO 3 + H 2 O | ||
| PERO | B | EN | GRAMO |
7. Se dan sustancias: cloro, hidrosulfuro de sodio, hidróxido de potasio (solución), hierro.
escribir ecuaciones cuatro
8. Entre las sustancias enumeradas:
A) NaHCO 3 B) HCOOK C) (NH 4) 2 SO 4 D) KHSO 3 E) Na 2 HPO 4 E) Na 3 PO 4
Las sales de ácido son
1) AGD 2) ABE 3) BDE 4) VDE
9. El álcali se forma cuando el agua interactúa con
1) aluminio 2) zinc 3) calcio 4) hierro
10. La reacción es posible entre
1) H 2 O y BaO 2) SiO 2 y H 2 O 3) P 2 O 3 y SO 2 4) CO 2 y N 2
N° 31. FIPI - USO: banco abierto de tareas, 2015.
II. Química Inorgánica
1. Cada uno de los dos metales reacciona con el ácido clorhídrico:
1) Al y Pt 2) Zn y Fe 3) Cr y Au 4) Mg y Hg
2. En el esquema de transformaciones S → X1 → X2 → CuS, las sustancias "X 1" y "X 2" pueden ser respectivamente
1) H 2 S y SO 2 2) SO 2 y H 2 SO 4 3) H 2 S y S 4) SO 2 y FeS 2
3. Relaciona los reactivos con los productos de la reacción.
4. Se dan sustancias: óxido nítrico (IV), cobre, solución de hidróxido de potasio y ácido sulfúrico concentrado. escribir ecuaciones cuatro posibles reacciones entre todas las sustancias propuestas, sin repetir los pares de reactivos.
5. Entre las sustancias enumeradas:
A) Na 2 O B) CrO 3 C) Al 2 O 3 D) SiO 2 E) MgO E) P 2 O 5
Los óxidos ácidos son
1) AED 2) BGE 3) BVD 4) DONDE
6. El hidrógeno se forma por la interacción
1) Cu y HNO 3 (solución) 2) Zn y HCl (solución) 3) Cu y H 2 SO 4 (conc.) 4) Hg y H 2 SO 4 (conc.)
El zinc es un elemento de un subgrupo lateral del segundo grupo, el cuarto período del sistema periódico de elementos químicos de D. I. Mendeleev, con número atómico 30. Se denota con el símbolo Zn (lat. Zincum). Una sustancia simple zinc en condiciones normales es un metal de transición azulado quebradizo el color blanco(se empaña en el aire, cubierto con una fina capa de óxido de zinc).
En el cuarto período, el zinc es el último elemento d, sus electrones de valencia 3d 10 4s 2 . Solo los electrones del nivel de energía exterior participan en la formación de enlaces químicos, ya que la configuración d 10 es muy estable. En los compuestos, el zinc tiene un estado de oxidación de +2.
El zinc es un metal reactivo, tiene propiedades reductoras pronunciadas, es inferior a los metales alcalinotérreos en actividad. Muestra propiedades anfóteras.
Interacción del zinc con los no metales
Cuando se calienta fuertemente en el aire, arde con una llama azulada brillante para formar óxido de zinc:
2Zn + O2 → 2ZnO.
Cuando se enciende, reacciona vigorosamente con azufre:
Zn + S → ZnS.
Reacciona con halógenos en condiciones normales en presencia de vapor de agua como catalizador:
Zn + Cl 2 → ZnCl 2 .
Bajo la acción del vapor de fósforo sobre el zinc, se forman fosfuros:
Zn + 2P → ZnP 2 o 3Zn + 2P → Zn 3 P 2 .
El zinc no interactúa con hidrógeno, nitrógeno, boro, silicio, carbono.
Interacción del zinc con el agua.
Reacciona con vapor de agua al rojo vivo para formar óxido de zinc e hidrógeno:
Zn + H2O → ZnO + H2.
La interacción del zinc con los ácidos.
En la serie electroquímica de voltajes de los metales, el zinc está antes que el hidrógeno y lo desplaza de los ácidos no oxidantes:
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2;
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2.
Reacciona con ácido nítrico diluido para formar nitrato de zinc y nitrato de amonio:
4Zn + 10HNO 3 → 4Zn(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O.
Reacciona con ácidos sulfúrico y nítrico concentrados para formar una sal de zinc y productos de reducción de ácido:
Zn + 2H2SO4 → ZnSO4 + SO2 + 2H2O;
Zn + 4HNO 3 → Zn(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
Interacción del zinc con los álcalis
Reacciona con soluciones alcalinas para formar complejos hidroxo:
Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2
cuando se fusiona, forma zincatos:
Zn + 2KOH → K 2 ZnO 2 + H 2 .
Interacción con amoníaco
Con amoníaco gaseoso a 550–600°C forma nitruro de zinc:
3Zn + 2NH3 → Zn3N2 + 3H2;
se disuelve en una solución acuosa de amoníaco, formando hidróxido de tetraaminzinc:
Zn + 4NH 3 + 2H 2 O → (OH) 2 + H 2.
Interacción del zinc con óxidos y sales
El zinc desplaza los metales en la fila de tensión a la derecha de las soluciones de sales y óxidos:
Zn + CuSO4 → Cu + ZnSO4;
Zn + CuO → Cu + ZnO.
Óxido de zinc (II) ZnO
- los cristales blancos, cuando se calientan, adquieren un color amarillo. Densidad 5,7 g/cm 3 , temperatura de sublimación 1800°C. A temperaturas superiores a 1000 °C, se reduce a zinc metálico con carbono, monóxido de carbono e hidrógeno:
ZnO + C → Zn + CO;
ZnO + CO → Zn + CO2;
ZnO + H 2 → Zn + H 2 O.
No interactúa con el agua. Muestra propiedades anfóteras, reacciona con soluciones de ácidos y álcalis:
ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O;
ZnO + 2NaOH + H2O → Na2.
Cuando se fusiona con óxidos metálicos, forma zincatos:
ZnO + CoO → CoZnO 2 .
Al interactuar con óxidos no metálicos, forma sales, donde es un catión:
2ZnO + SiO 2 → Zn 2 SiO 4,
ZnO + B 2 O 3 → Zn(BO 2) 2.
Hidróxido de zinc (II) Zn(OH) 2
- una sustancia incolora cristalina o amorfa. Densidad 3,05 g/cm 3 , a temperaturas superiores a 125 °C se descompone:
Zn(OH)2 → ZnO + H2O.
El hidróxido de zinc exhibe propiedades anfóteras, fácilmente soluble en ácidos y álcalis:
Zn(OH)2 + H2SO4 → ZnSO4 + 2H2O;
Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2;
también fácilmente soluble en amoníaco acuoso para formar hidróxido de tetraaminzinc:
Zn(OH)2 + 4NH3 → (OH)2.
Se obtiene en forma de precipitado blanco cuando las sales de zinc reaccionan con los álcalis:
ZnCl2 + 2NaOH → Zn(OH)2 + 2NaCl.
Química... Comprueba si tengo razón... y obtuve la mejor respuesta.
Respuesta de Nadezhda Lyutova[gurú]
No, el argumento es completamente erróneo. También se presentan ecuaciones de reacción. Según la facilidad de retroceso de los electrones, los metales se ubican en la serie de actividad. Na, Ca, Mg - son más activos que Zn. Por lo tanto, el metal menos activo (Zn) no puede desplazar al metal más activo de la solución salina. Esto significa que las reacciones 2,3,4 no van.
La reacción 1 es posible porque Cu es un metal menos activo a la derecha del hidrógeno en la serie de actividad. El Zn, como metal más activo, desplaza al Cu de las soluciones salinas.
Zn + CuSO4 = ZnsO4 + Cu.
Por favor recuerde: 1) Cada metal de la serie de actividad desplaza (restaura) todos los metales que le siguen de las soluciones de sus sales.
2) Cuanto más a la izquierda esté un metal en la serie de actividad, mayor será su capacidad reductora...
Respuesta de Alexei Galushko[gurú]
la respuesta es correcta, pero un razonamiento completamente delirante (sin ofender)
El potencial Cu/Cu(2+) es mayor que el Zn/Zn(2+), y el que tiene mayor potencial es el oxidante. Habrá esta reacción:
CuSO4 + Zn = ZnSO4 + Cu
El zinc fue utilizado por personas incluso antes de nuestra era en forma de su aleación con cobre: latón. Por primera vez, el zinc puro fue aislado por el inglés William Champion en el siglo XVIII.
EN la corteza terrestre contiene zinc 8.3 10 -3% en peso. Hay mucho zinc en aguas termales, a partir de los cuales se produce la precipitación de sulfuros de zinc, que son de gran importancia industrial. El zinc juega un papel activo en la vida de animales y plantas, siendo un importante oligoelemento biogénico.
Arroz. La estructura del átomo de zinc..
La configuración electrónica del átomo de zinc es 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 (ver Estructura electrónica de los átomos). La penúltima capa de electrones del átomo de zinc está completamente llena, y en la capa exterior hay dos electrones s, que interactúan con otros elementos, por lo tanto, el estado de oxidación +2 se manifiesta en los compuestos de zinc. (ver Valencia). El zinc tiene una alta actividad química.
Propiedades físicas del zinc:
Propiedades químicas del zinc:
Obtener zinc:
Aplicaciones del zinc:
