нних оболонок атома 3d 10 4s 2. Ступінь окислювання +2. Енергія іонізації при переході Zn 0 до Zn +2 9,39; 17,96 і 39,70 Ев. Спорідненість до електрона 0,09 Ев. Електронегативність за Полінгом 1,66. Атомний радіус 0,139 нм. Іонний радіус Zn +2 (в дужках вказано координаційне число) 0,068 нм (5), 0,060 нм (4), 0,090 нм (8), 0,0790 нм (6).
. 1.3 Поширення в природі
Вміст цинку в земній корі 7 * 10 - 3% за масою; У воді морів і океанів 0,01 мг/л. Відомо більше 70 мінералів цинку, з них найважливіші: ZnS - цинкова обманка, ZnCO 3 - смітсоніт, Zn 4 (OH) 2 Si 2 O 7 * H 2 O - каламін, ZnO - цинкіт, Zn 2 SiO 4 - Віллема. Мінерали цинку зазвичай зустрічаються з мінералами Pb і Cu в поліметалічних рудах. Постійні супутники цинку в рудах - розсіяні елементи - Cd, Ir а так само Ge, Ga, Tl.
1.1.4 Фізичні властивості
Цинк - блакитно-сріблястий блискучий метал; на повітрі швидко окислюється, покриваючись тонкою захисною плівкою, що зменшує його блиск; має низьку температуру плавлення. Обсяг металу при плавленні збільшується у відповідності зі зниженням щільності. З підвищенням температури зменшується кінетична в'язкість і електропровідність цинку і зростає його питомий електричний опір. Найбільш загальні і важливі фізичні характеристики цинку представлені нижче:
Атомний об'єм: 9,15 Радіуси, нм: іонний (Zn 2+)=7,2-8,4; ковалентний=12,5-12,7; металевий=13,7-13,9 Сигона: Гекс Параметри решітки, нм: а=26,645; с=49,451; с/а=1,856 Щільність цинку: у твердому стані при 20 ° С - 7,1 - 7,2 г/см 3
в рідкому стані при 450 ° С - 6,6 г/см 3 Температура, К: плавлення=419,4; кипіння=905,4 Теплоємність, Дж/(кг.К):
у твердому стані при 20 ° С - 394
в рідкому стані при 450 ° С - 502
Теплопровідність, Вт/(м.К):
у твердому стані при 20 ° С - 111
в рідкому стані при 450 ° С - 60
Питома електропровідність, при 20 ° С, ЧСЧ/м - 15,9
Питомий електроопір, мк Ом.м:
у твердому стані при 20 ° С - 0,059
в рідкому стані при 420 ° С - 0,354 Коефіцієнт лінійного розширення в інтервалі температур 20-200 ° С, К - 1 - 29,8.10-6
Температурний коефіцієнт теплопровідності, К - 1 - 0Д5.10-3
Температурний коефіцієнт електроопору, К'1 - 4,17.10-3
Магнітні характеристики - диамагнитен
Модуль нормальної пружності при 20 ° С, МПа - 78500 - 127500
Модуль зсуву при 20 ° С, МПа - 37300 Поверхневий натяг рідкого цинку при (Тпл), н/м 2: 0,8
Поверхнева енергія, мДж/м 2: 105
Питомий електричний опір р при 293К, Ом * м: 59,2 * 10-9
Питома електропровідність, См/м: 16,5 * 10-6
. 1.5 Хімічні властивості
Цинк - хімічно активний метал, має виражені відновні властивості, по активності поступається лужноземельних металів. Проявляє амфотерні властивості. Електродний потенціал - 0,76 В, в ряду стандартних потенціалів розташований до заліза.
) Взаємодія з неметалами:
При сильному нагріванні на повітрі згорає яскравим голубуватим полум'ям з утворенням амфотерного білого оксиду цинку:
Zn + O 2=2ZnO.
) При підпалюванні енергійно реагує з сіркою:
+ S=ZnS.
) З галогенами реагує за звичайних умов в присутності парів води в якості каталізатора:
+ Cl 2=ZnCl 2.
) При дії парів фосфору на цинк утворюються фосфіди:
+ 2P=ZnP 2
або 3Zn + 2P=Zn 3 P 2.
З воднем, азотом, бором, кремнієм, вуглецем цинк не взаємодіє.
) Взаємодія з водою:
Реагує з парами води при температурі червоного розжарювання з утворенням оксиду цинку і водню:
+ H 2 O=ZnO + H 2.
) Взаємодія з кислотами
У електрохімічному ряді напруг металів цинк знаходиться до водню і витісняє його з неокисляющих кислот:
+ 2HCl=ZnCl 2 + H 2; + H 2 SO 4=ZnSO 4 + H 2.
) Взаємодіє з розведеною азотною кислотою, утворюючи нітрат цинку і нітрат амонію:
Zn + 10HNO 3=4Zn (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O.
) Реагує з концентрованими сірчаної та азотної кислотами з утворенням солі цинку і продуктів відновлення кис...
