Физические свойства.
Цинк — это мягкий металл голубовато-белого цвета.
Он легко плавится и быстро тускнеет на воздухе, образуя оксид цинка (ZnO).
Этот металл в природе не встречается в чистом виде из-за своей высокой химической активности.
Поэтому цинк входит только в состав минералов, например сфалерита, или цинковой обманки (ZnS).
Химические свойства.
1. Взаимодействие с кислородом с образованием амфотерного оксида цинка:
2Zn + O₂ = 2ZnO
При вот при длительном воздействии влажного воздуха и углекислого газа цинк постепенно окисляется.
В результате образуется гидроксокарбонат цинка — основная соль:
2Zn + O₂ + H₂O + СO₂ = (ZnOН)₂СО₃
2. Реагирует с серой с образованием сульфида цинка:
Zn + S = ZnS
3. Взаимодействует с галогенами (F₂, Cl₂, Br₂, I₂), образуя соли галогениды.
- цинк + хлор = хлорид цинка:
Zn + Cl₂ = ZnCl₂
- цинк + бром = бромид цинка:
Zn + Br₂ = ZnBr₂
4. Взаимодействует с фосфором, образуя бинарное соединение — фосфид цинка:
3Zn + 2P = Zn₃P₂
5. Реагирует с щелочами (растворимыми основаниями):
LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)₂, Sr(OH)₂, Ba(OH)₂.
1. Цинк растворяется в растворах щелочей, образуя комплексные соли тетрагидроксоцинкаты и водород.
- цинк + гидроксид натрия + вода = тетрагидроксоцинкат натрия + водород:
Zn + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂↑
- цинк + гидроксид бария + вода = тетрагидроксоцинкат бария + водород:
Zn + Вa(OH)₂ + 2H₂O = Вa[Zn(OH)₄] + H₂↑
2. При взаимодействии цинка с щелочами в расплаве (при нагревании) образуются соль цинкат и газ водород.
- цинк + гидроксид калия = цинкат калия + водород:
Zn + 2КOH = К₂ZnO₂ + H₂↑
- цинк + гидроксид бария = цинкат бария + водород:
Zn + Вa(OH)₂ = ВaZnO₂ + H₂↑
6. Способен медленно растворяться в растворе аммиака, образуя комплексное соединение и газ водород.
- цинк + гидрат аммиака = гидроксид тетраамминцинка + водород + вода:
Zn + 4NH₃ · H₂O = [Zn(NH₃)₄](OH)₂ + H₂↑ + 2H₂O
Внимание!
Данная реакция не характерна для алюминия, другого амфотерного металла!
7. При взаимодействии с кислотами-неокислителями образуется соответствующая соль и водород.
- цинк + разбавленная серная кислота = сульфат цинка + водород:
Zn + H₂SO₄ (разб.) = ZnSO₄ + H₂↑
- цинк + соляная кислота = хлорид цинка + водород:
Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑
- цинк + бромоводородная кислота = бромид цинка + водород:
Zn + 2HВr = ZnВr₂ + H₂↑
- цинк + йодоводородная кислота = йодид цинка + водород:
Zn + 2Hl = Znl₂ + H₂↑
- цинк + фосфорная кислота = фосфат цинка + водород:
3Zn + 2H₃PO₄ = Zn₃(PO₄)₂↓ + 3H₂↑
Внимание!
Все эти реакции протекают по типу замещения!
8. При реакции с кислотами-окислителями всегда образуются три вещества: соль, вода и продукт восстановления данной кислоты.
1. Концентрированная серная кислота при взаимодействии с цинком может восстанавливаться до различных веществ: сернистого газа (SO₂), серы (S) или газа сероводорода (H₂S).
Внимание!
Это зависит от степени измельчённости цинка, концентрации кислоты, временем и температурой протекания реакции!
- цинк + концентрированная серная кислота = сульфат цинка + сернистый газ + вода:
Zn + 2H₂SO₄ (конц.) = ZnSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O
- цинк + концентрированная серная кислота = сульфат цинка + сероводородный газ + вода:
4Zn + 5H₂SO₄ (конц.) = 4ZnSO₄ + H₂S↑ + 4H₂O
- цинк + концентрированная серная кислота = сульфат цинка + сера + вода:
3Zn + 4H₂SO₄ (конц.) = 3ZnSO₄ + S↓ + 4H₂O
2. Азотная кислота в реакции с цинком также восстанавливается до нескольких веществ: нитрата аммония (NH₄NO₃), азота (N₂), оксида азота (I) (N₂О), оксида азота (II) (NO) или оксида азота (IV) (NO₂).
Внимание!
Это зависит от степени измельчённости цинка, концентрации кислоты, временем и температурой протекания реакции!
- цинк + концентрированная азотная кислота = нитрат цинка + оксид азота (IV) + вода:
Zn + 4HNO₃ (конц.) = Zn(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O
Помните, что NO₂ также известен как бурый газ!
- цинк + 40% р-р азотной кислоты = нитрат цинка + оксид азота (II) + вода:
3Zn + 8HNO₃ = 3Zn(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O
- цинк + 20% р-р азотной кислоты = нитрат цинка + оксид азота (I) + вода:
4Zn + 10HNO₃ = 4Zn(NO₃)₂ + N₂O↑ + 5H₂O
Помните, что N₂O также известен как «веселящий газ»!
- цинк + 6% р-р азотной кислоты = нитрат цинка + азот + вода:
5Zn + 12HNO₃ = 5Zn(NO₃)₂ + N₂↑ + 6H₂O
- цинк + очень разбавленная (менее 1%) азотная кислота = нитрат цинка + нитрат аммония + вода:
4Zn + 10HNO₃ (очень разб.) = 4Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O
9. При нагревании с парами воды образуется оксид цинка и водород:
Zn + H₂O = ZnO + H₂↑
10. Вытесняет менее активные металлы из их оксидов и водных растворов солей, если они находятся правее него в ряду активности.
- цинк + оксид меди (II) = оксид цинка + медь:
Zn + CuO = ZnO + Cu
- цинк + хлорид меди (II) = хлорид цинка + медь:
Zn + CuCl₂ = ZnCl₂ + Cu
- цинк + оксид железа (II) = оксид цинка + железо:
Zn + FеO = ZnO + Fe
- цинк + сульфат железа (II) = сульфат цинка + железо:
Zn + FeSO₄ = ZnSO₄ + Fe
11. Проявляет восстановительные свойства в окислительных реакциях.
- цинк + нитрат натрия + соляная кислота = хлорид цинка + нитрит натрия + вода:
Zn + NaNO₃ + 2HCl = ZnCl₂ + NaNO₂ + H₂O
- цинк + нитрат калия + гидроксид калия = аммиак + цинкат калия + вода:
4Zn + KNO₃ + 7KOH = NН₃↑ + 4K₂ZnO₂ + 2H₂O
- цинк + нитрат натрия + гидроксид натрия + вода = аммиак + тетрагидроксоцинкат натрия:
4Zn + NaNO₃ + 7NaOH + 6H₂O = NH₃↑ + 4Na₂[Zn(OH)₄]
Внимание!
Цинк НЕ реагирует:
- с водородом H₂
- с азотом N₂
- углеродом C
- кремнием Si
- бором B
- с оксидами и солями более активных металлов
- с амфотерными гидроксидами
Учите химию и будьте внимательны!
Продолжение следует!
Если моя статья была интересна для Вас, прошу ставить ❤
Подписывайтесь на мой канал https://dzen.ru/ovs_2024?share_to=link, я рада каждому из Вас!
Обещаю, будет много полезной информации и, конечно же, море практики!