LOGO Составитель: И.Н. Пиялкина, учитель химии МБОУ СОШ 37 города Белово

История открытия Сплав цинка с медью латунь был известен ещё в Древней Греции, Древнем Египте, Индии (VII в.), Китае (XI в.). Долгое время не удавалось выделить чистый цинк

В 1746 А. З. Маорграф (Германия) разработал способ получения чистого цинка путём прокаливания смеси его окиси с углём без доступа воздуха с конденсацией паров цинка в холодильниках. В промышленном масштабе выплавка цинка началась в XVII в. Андре́ас Зигизму́нд Ма́орграф ( )

Нахождение в природе Известно 66 минералов цинка, в частности цинкит, сфалерит, виллемит, каламин, смитсонит. Наиболее распространенный минерал цинка сфалерит, или цинковая обманка. Основной компонент минерала ZnS, а разнообразные примеси придают этому веществу всевозможные цвета и оттенки. По содержанию в земной коре цинк занимает 23-место среди других элементов (0,01%). Обычно цинковые руды – полиметаллические. Они содержат минералы меди, свинца, кадмия и др.

Цинкит ZnO Сфалерит ZnS ВиллемитZn 2 [SiO 4 ] Каламин Zn 4 [Si 2 O 7 ] (OH) 2 x H 2 O Смитсонит ZnCO 3 Нахождение в природе

Строение атома Цинк элемент побочной подгруппы II группы, IV периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 30. Обозначается символом Zn 30 Zn 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10

Физические свойства Является амфотерным металлом. Цвет – синевато-белый, имеет сильный металлический блеск. Плотность – 7,13 г/см 3 При °C довольно пластичен, но при обычной температуре является хрупким. Т (плав) =419,4 С Т (кип) =905,7 С Теплопроводность – составляет 60% от теплопроводности серебра, а электрическая проводимость в 4 раза меньше.

Получение Основной способ электролиз (гидрометаллургический): 1. обжиг концентрата; 2. обработка серной кислотой; 3. очистка от примесей; 4. электролиз в ваннах, плотно выложенных внутри свинцом или винипластом. Цинк осаждается на алюминиевых катодах, с которых его ежесуточно удаляют (сдирают) и плавят в индукционных печах.

Получение 1)Пирометаллургический способ: 2 ZnS+ 3O 2 = 2 ZnO + 2SO 2 ZnO + C = Zn + CO 2)Гидрометаллургический способ: ZnO + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 O Конечный продукт очищается от примесей (Fe,Cu,Cd), и цинк выделяется электролизом, причем H 2 SO 4 регенерируется: 2 ZnSO H 2 O = 2 Zn + 2 H 2 SO 4 + O 2

Химические свойства На воздухе цинк покрывается тонкой пленкой оксида ZnO. При сильном нагревании сгорает с образованием амфотерного белого оксида ZnO:цинк 2Zn + O 2 = 2ZnO При нагревании цинк реагирует с галогенами: Zn + Br 2 = ZnBr 2

С фосфором цинк образует фосфиды Zn 3 P 2 и ZnP 2 : 3Zn + 2P = Zn 3 P 2 С серой и её аналогами селеном и теллуром различные халькогениды, ZnS, ZnSe, ZnSe 2 и ZnTe: Zn + S = ZnS С водяными парами при нагревании: Zn + H 2 O = ZnO + H 2 C сероводородом: Zn + H 2 S = ZnS + H 2 Химические свойства

Цинк обычной чистоты активно реагирует с растворами кислот: Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 Zn + H 2 SO 4 (раза.) = ZnSO 4 + H 2 4Zn + 10HNO 3 (раза.) = Zn(NO 3 ) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O Zn + 4HNO 3 (конц.) = Zn(NO 3 ) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O С растворами щелочей: Zn + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 [Zn(OH) 4 ] + H 2 Вытесняет менее сильные металлы из солей в растворе: Zn + CuSO 4 = ZnSO 4 + Cu

Применение Изготовление гальванических элементов. Чистый металлический цинк используется для восстановления благородных металлов. Как восстановитель в гидрометаллургических процессах способствующих извлечению многих ценных металлов из растворов Ag, Au, Cd и т.д. Применяется для защиты стали от коррозии (оцинковка). Цинк используется в качестве материала для отрицательного электрода в химических источниках тока, то есть в батарейках и аккумуляторах.

Цинк важный компонент латуни и нейзильбера. Сплавы цинка с алюминием и магнием (ЦАМ) благодаря высоким механическим и литейным качествам очень широко используются в машиностроении для точного литья. (Например, в оружейном деле отливают затворы пистолетов для слабых или травматических патронов). Применение

Из сплавов с цинком отливают всевозможную техническую фурнитуру (автомобильные ручки, корпусы карбюраторов, мелкие детали самолетов и авто, а также любые другие изделия, требующие точного литья при приемлемой прочности).сплавов с цинком Цинк вводится в состав многих твёрдых припоев для снижения их температуры плавления.

Соединения цинка ZnO – порошок белого цвета, тугоплавок, плохо растворим в воде. Широко используется в медицине (антисептическое и противовоспалительное средство); для производства краски цинковых белил; как катализатор; наполнитель резины.

кислота щёлочь соль ZnO + 2NaOH + H 2 O Na 2 [Zn(OH) 4 ] ZnO + 2HCl ZnCl 2 + H 2 O ZnO + BaCO 3 BaZnO 2 + CO 2

Соединения цинка Zn(OH) 2 - бесцветные кристаллы, нерастворим в воде, проявляет амфотерные свойства. Взаимодействует с кислотами: Zn(OH) 2 + 2HCl = ZnCl 2 + 2H 2 O с кислотными оксидами: Zn(OH) 2 + CO 2 = ZnCO 3 + H 2 O с избытком аммиака: Zn(OH) 2 + 4NH 3 = [Zn(NH 3 ) 4 ](OH) 2 со щелочами : Zn(OH) 2 + 2NaOH = Na 2 ZnO 2 + H 2 O Термическое разложение : Zn(OH) 2 = ZnO + H 2 O

Zn(OH) 2 + 2HCl ZnCl 2 + 2H 2 O Zn(OH) 2 ZnO + H 2 O Zn(OH) 2 + 2NaOH Na 2 [Zn(OH) 4 ] кислотаTextщелочь t0t0 t0t0

Соединения цинка ZnCl 2 - белые гигроскопичные кристаллы, хорошо растворимые в воде. Применение: ситцепечатание; изготовление зубных цементов; антисептическая пропитка дерева (например, шпал); очистка поверхности металлов от оксидов перед пайкой; компонент при производстве фибры; в батарейках.

Соединения цинка ZnS - белый порошок, в воде нерастворим. Применяется для создания люминофоров: ZnS:Ag (с синим цветом свечения) для цветных кинескопов; (Zn, Cd)S:Ag для рентгеновских трубок, ZnS:Cu (с зеленым цветом свечения) для светящихся табло, панелей. Сульфид цинка полупроводниковый материал, используемый, в частности, в полупроводниковых лазерах.

LOGO