Chemické vlastnosti zinku (25 faktů, které byste měli vědět)

Zn nebo Zinek je hraniční kov, měkké povahy a nachází se v zemské kůře. Pojďme si zinek podrobně vysvětlit.

Zn je přítomen ve stejné skupině jako kadmium a rtuť a svými vlastnostmi je podobný Mg. Má vyplněný 3D orbital a z tohoto důvodu se chová odlišně od ostatních přechodových prvků stejného období. Má vyšší redukční potenciál, takže může používat různé elektrolytické články.

Při pokojové teplotě se jeví jako lesklé křehké kovy, ale když je odstraněna oxidace, zdá se, že má lesklou šedou barvu. Pojďme diskutovat o některých chemických vlastnostech zinku, jako je bod tání, bod varu, atomové číslo atd. v tomto článku.

1. Symbol zinku

Symboly se používají k vyjádření prvku pomocí jednoho nebo dvou písmen anglické nebo latinské abecedy chemického názvu. Předpokládejme atomový symbol zinku.

Atomový symbol zinku je „Zn“, protože název začíná anglickou abecedou Z. Ale Z představuje atomové číslo každého prvku v periodické tabulce, takže k rozlišení používáme první dvě po sobě jdoucí písmena anglické abecedy zinku. z jiných prvků.

2. Skupina zinku v periodické tabulce

Svislé čáry nebo sloupce periodická tabulka se označují jako příslušná skupina periodické tabulky. Předpokládejme skupinu zinku v periodické tabulce.

Skupina zinku v periodické tabulce je 12. Protože je a hraniční přechodový kova může tvořit indikace. Jako prvek je tedy zařazen do 12. skupiny. V Mendělejevově periodické tabulce je to skupina 12, ale v moderní tabulce je umístěna jako IIB skupina podle tabulky srážek.

3. Zinková perioda v periodické tabulce

Vodorovná čára nebo řádek periodické tabulky, kde je každý prvek umístěn podle svého posledního principiálního kvantového čísla, se nazývá perioda. Předpokládejme období zinku.

Zinek patří do periody 4 v periodické tabulce, protože má ve valenčním obalu více než 18 elektronů. Do periody 3 bude 18 elektronů, které jsou dobře umístěny, takže zbývajících 12 elektronů pro Zn dostane 4^th období a 12^th skupina.

4. Zinkový blok v periodické tabulce

Orbital, kde jsou přítomny valenční elektrony prvku, se nazývá blok periodické tabulky. Předpokládejme blok zinku.

Zinek je a prvek d-blok protože valenční elektrony jsou přítomny v orbitalu d. Zn má také 4s orbital, ale nejvzdálenější elektrony jsou přítomny v 3d orbitalu podle výměnné energie a Aufbauova principu.

5. Atomové číslo zinku

Hodnota Z, známá jako protonové číslo, je celkový počet elektronů. Pojďme najít atomové číslo zinku.

Atomové číslo zinku je 30, což znamená, že má 38 protonů, protože počet protonů se vždy rovná počtu elektronů. Z tohoto důvodu se stávají neutrálními kvůli neutralizaci stejných a opačných nábojů.

6. Atomová hmotnost zinku

Hmotnost prvku se nazývá hmotnost, která se měří vzhledem k nějaké standardní hodnotě. Vypočítejme atomovou hmotnost zinku.

Atomová hmotnost zinku na ¹²Stupnice C je 65, což znamená, že hmotnost zinku je 65/12^th část hmotnosti uhlíkového prvku. Původní atomová hmotnost zinku je 65.38, protože atomová hmotnost je průměrnou hmotností všech izotopů prvku.

7. Elektronegativita zinku podle Paulinga

Paulingova elektronegativita je schopnost přitahovat jakýkoli jiný prvek pro tento konkrétní atom. Předpokládejme elektronegativitu zinku.

Elektronegativita zinku podle Paulingovy stupnice je 1.65, což znamená, že je elektropozitivnější povahy a může přitahovat elektrony k sobě. Nejvíce elektronegativní atom podle Paulingovy stupnice v periodické tabulce je fluor s elektronegativitou 4.0.

8. Atomová hustota zinku

Počet atomů přítomných na jednotku objemu kteréhokoli atomu se nazývá atomová hustota příslušného prvku. Vypočítejme atomovou hustotu zinku.

Atomová hustota zinku je 7.14 g/cm³ který lze vypočítat ponořením hmotnosti zinku s jeho objemem. Atomová hustota znamená počet atomů přítomných na jednotku objemu, ale atomové číslo je počet elektronů přítomných ve valenčním a vnitřním orbitalu.

• Hustota se vypočítá podle vzorce, atomová hustota = atomová hmotnost / atomový objem.
• Atomová hmotnost nebo hmotnost zinku je 65.38 g
• Objem molekuly zinku je 22.4 litru při STP podle výpočtu Avogarda
• Atomová hustota zinku je tedy 65.38/ (9.15) = 7.14 g/cm³

9. Teplota tání zinku

Přechod do kapalného skupenství z pevného skupenství při určité teplotě se nazývá bod tání daného prvku. Pojďme najít bod tání zinku.

Projekt bod tání zinku je 419.50 C nebo 692.5 K teplota, protože při pokojové teplotě Zinek existuje jako pevná látka, kde přijímá hexagonální uzavřenou strukturu. K roztavení krystalu na kapalinu potřebuje méně energie. Zvýšením teploty mohou být prvky umístěny v dobrém uspořádání.

10. Bod varu zinku

Bod varu je bod, kdy se tlak par prvku rovná jeho atmosférickému tlaku. Zjistíme bod varu zinku.

Projekt bod varu zinku je 9070 C nebo 1180 K, protože existuje v pevné formě při pokojové teplotě a také je to lehčí přechodový kovový prvek.

Van der Waalova přitažlivá síla je nízká. K uvaření zinku je tedy zapotřebí vysoká energie tepla. Pevná forma zinku existuje při pokojové teplotě nebo vyšší teplotě, než je jeho bod tání.

11. Zinkový Van der Waalsův poloměr

Van der Waalův poloměr je imaginární měření mezi dvěma atomy, kde nejsou vázány iontově ani kovalentně. Pojďme najít Van der Waalův poloměr Zinku.

Van der Waalův poloměr molekuly zinku je 139 pm, protože Zn má 4s a vyplněný 3d orbital, takže má velmi slabý screeningový efekt. Z tohoto důvodu se zvyšuje přitažlivá síla jádra pro nejvzdálenější orbitál a zmenšuje se poloměr.

• Van der Waalův poloměr je vypočítán matematickým vzorcem uvažujícím vzdálenost mezi dvěma atomy, kde atomy mají kulový tvar.
• Van der Waalův poloměr je R_v =d_AA / 2
• Kde R_V znamená Van Waalův poloměr molekuly kulového tvaru
• d_AA je vzdálenost mezi dvěma sousedními koulemi atomové molekuly nebo součet poloměru dvou atomů.

12. Iontový poloměr zinku

Součet kationtů a aniontů se nazývá iontový poloměr prvku. Pojďme najít iontový poloměr zinku.

Iontový poloměr zinku je 139 pm, což je stejný jako kovalentní poloměr, protože pro zinek jsou kation a anion stejné a nejedná se o iontovou molekulu. Spíše vzniká kovalentní interakcí mezi dvěma atomy zinku.

13. Izotopy zinku

Nazývají se prvky, které mají stejný počet elektronů, ale různá hmotnostní čísla izotopy původního prvku. Pojďme diskutovat o izotopech zinku.

Zinek má 39 izotopů na základě jejich neutronového čísla, které jsou uvedeny níže:

• ⁵⁴Zn
• ⁵⁵Zn
• ⁵⁶Zn
• ⁵⁷Zn
• ⁵⁸Zn
• ⁵⁹Zn
• ⁶⁰Zn
• ⁶¹Zn
• ^61m1Zn
• ^61m2Zn
• ^61m3Zn
• ⁶²Zn
• ⁶³Zn
• ⁶⁴Zn
• ⁶⁵Zn
• ^65mZn
• ⁶⁶Zn
• ⁶⁷Zn
• ⁶⁸Zn
• ⁶⁹Zn
• ^69mZn
• ⁷⁰Zn
• ⁷¹Zn
• ^71mZn
• ⁷²Zn
• ⁷³Zn
• ^73m1Zn
• ^73m2Zn
• ⁷⁴Zn
• ⁷⁵Zn
• ⁷⁶Zn
• ⁷⁷Zn
• ^77mZn
• ⁷⁸Zn
• ^78mZn
• ⁷⁹Zn
• ⁸⁰Zn
• ⁸¹Zn
• ⁸²Zn
• ⁸³Zn

Stabilní izotopy jsou diskutovány v níže uvedené části mezi 39 izotopy zinku:

⁶⁵zinek, ⁶⁹zinek,^69mzinek, ⁷¹zinek, ^71mzinek, ^{a 72}Zn jsou radioaktivní izotopy zinku a mohou emitovat radioaktivní částice. ⁶⁵zinek, ⁶⁹zinek,^69mzinek, ⁷¹zinek, ^71mzinek, ^{a 72}Zn jsou synteticky připravené izotopy zinku a zbytek se získává přirozeně.

14. Zinkový elektronický plášť

Plášť obklopující jádro podle hlavního kvantového čísla a držící elektrony se nazývá elektronický plášť. Pojďme diskutovat o elektronickém obalu zinku.

Distribuce elektronického obalu zinku je 2 2 6 2 6 10 2, protože má s, p a d orbitaly kolem jádra. Protože má více než 18 elektronů a k uspořádání 30 elektronů potřebuje 1s,2s,2p,3s,3p,3d,4s a orbitaly.

15. Elektronové konfigurace zinku

Elektronická konfigurace je uspořádáním elektronů v dostupném orbitálu podle Hundova pravidla. Pojďme diskutovat o elektronické konfiguraci Zinc.

Elektronická konfigurace zinku je 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 3d¹⁰4s² protože má 30 elektronů a tyto elektrony by měly být umístěny k nejbližšímu orbitalu jádra s, p a d orbitalům a pro 1^st,2^nd, 3^rd a 4^th orbitaly.

• V důsledku výměny energie vstupují elektrony nejprve v 4s orbitálu a poté 3d.
• Kde první číslo znamená hlavní kvantové číslo
• Písmeno je pro orbital a přípona je počet elektronů.
• Ale mnoho prvků má více hlavních kvantových čísel v závislosti na počtu elektronů.
• Ar má 18 elektronů, takže zbývající elektrony jsou přítomny po konfiguraci vzácných plynů.
• Označuje se tedy jako [Ar]4s²3d¹⁰.

16. Energie zinku první ionizace

První IE je energie potřebná k odstranění elektronu z valenčního orbitalu jeho nulového oxidačního stavu. Předpokládejme první ionizaci zinku.

První ionizační hodnota pro Zn je 906.4 KJ / mol protože elektron byl odstraněn z naplněného 4s orbitalu, kvůli nižšímu stínění . Energie potřebná k odstranění elektronu z 4s je menší než u jiných orbitalů Zn. Ale vyžadovalo to mnohem více energie, než se očekávalo.

17. Energie zinku druhé ionizace

Druhý IE je energie potřebná k odstranění jednoho elektronu z dostupného orbitalu z oxidačního stavu +1. Podívejme se na druhou ionizační energii zinku.

2^nd ionizační energie zinku je 1733 KJ/mol, protože ve 2^nd ionizací, jsou elektrony odstraněny z napůl zaplněného 4s orbitalu. Když je elektron odstraněn z napůl zaplněného orbitalu, potřebuje více energie a také +1 je stabilní stav pro Zn. Proto 2^nd ionizační energie je velmi vysoká než 1^st.

18. Energie zinku třetí ionizace

Odstranění třetího elektronu z nejvzdálenějšího nebo předposledního orbitalu prvku s oxidačním stavem +2 je třetí IE Předpokládejme třetí IE zinku.

Třetí ionizační energie pro Zn je proto 3833 KJ/mol -

• Odstranění elektronů z naplněného orbitálu vždy vyžaduje mnohem více energie, než se očekávalo, protože se ztrácí stabilita.
•  Elektrony jsou odstraněny z naplněného 3D orbitalu v důsledku výměny energie.
• 3d orbital má slabý stínící účinek, takže může velmi špatně odstínit vnější elektron od jádra.
•  Z tohoto důvodu se přitahovací síla jádra na nejvzdálenější elektron zvýší a odstranění elektronu vyžaduje mnohem vyšší energii.

19. Oxidační stavy zinku

Během tvorby vazby se náboj, který se objeví na prvku, nazývá oxidační stav. Předpokládejme oxidační stav zinku.

Stabilní oxidační stav zinku je +2, protože má dva elektrony v orbitalu s. Když je elektron odstraněn, Zn vyplnil 3d orbital a poskytuje určitou stabilitu navíc díky nulové výměnné energii. Proto má +2 stabilní oxidační stav.

20. Číslo CAS zinku

Číslo CAS nebo registrace CAS pro jakýkoli prvek se používá k identifikaci jedinečného prvku. Dejte nám vědět číslo CAS zinku.

Číslo CAS molekuly zinku je 7440-66-6, kterou poskytuje služba chemických abstraktů.

21. Zinc Chem Spider ID

Chem Spider ID je konkrétní číslo přidělené konkrétnímu prvku Královskou společností vědy k identifikaci jeho charakteru. Pojďme to probrat pro zinek.

Chem Spider ID pro zinek je 29723. Pomocí tohoto čísla můžeme vyhodnotit všechny chemické údaje týkající se atomu zinku. Stejně jako číslo CAS se také liší pro všechny prvky.

22. Alotropní formy zinku

Allotropy jsou prvky nebo molekuly s podobnými chemickými vlastnostmi, ale odlišnými fyzikálními vlastnostmi. Pojďme diskutovat o alotropní formě zinku.

Zinek nemá žádné alotropní formy, protože nevykazuje katenační vlastnosti jako uhlík. Je to jen hraniční přechodový kov.

23. Chemická klasifikace zinku

Na základě chemické reaktivity a povahy jsou prvky zařazeny do některé speciální třídy. Sdělte nám chemickou klasifikaci zinku.

Zinek je klasifikován do následujících kategorií:

• Zn je lehčí přechodový kovový prvek
• Zn je redukční činidlo
• Zn je také klasifikován jako reaktivní na základě reakční tendence ke karbonylu.
• Zn je křehčí a přenáší elektřinu podle elektrické vodivosti.

24. Stav zinku při pokojové teplotě

Fyzikální stav atomu je stav, ve kterém prvek existuje při pokojové teplotě a standardním tlaku. Předpokládejme stav Zn při pokojové teplotě.

Zinek existuje v pevném stavu při pokojové teplotě, protože má vyšší Van der Waalovu interakci. V krystalické formě přijímá hexagonální uzavřenou strukturu, takže atomy existují velmi blízko u sebe. Nahodilost atomu je při pokojové teplotě velmi vysoká.

Pevné skupenství zinku může být změněno na kapalné při velmi nízké teplotě, kde se náhodnost atomu zinku sníží.

25. Je zinek paramagnetický?

Paramagnetismus je tendence magnetizace ve směru magnetického pole. Podívejme se, zda je zinek paramagnetický nebo ne.

Zinek není paramagnetický, ale je diamagnetický v přírodě kvůli přítomnosti jednoho párového elektronu v jeho 4s orbitalu a všechny elektrony v jeho 3d orbitalu jsou také v párové formě. Po první ionizaci se Zn⁺ je paramagnetické povahy, protože pro orbital 4s bude jeden nepárový elektron.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Zn je hraniční přechodový prvek, pro svůj vyšší redukční potenciál je použitelný v galvanickém článku. Také díky své redukční tendenci může být použit jako redukční činidlo v mnoha organických reakcích. Může tvořit amfoterní oxid.

Biswarup Chandra Dey

Ahoj……já jsem Biswarup Chandra Dey, dokončil jsem magisterské studium chemie na Central University of Punjab. Mým oborem je anorganická chemie. Chemie není jen o čtení řádek po řádku a memorování, je to koncept, kterému lze snadno porozumět, a zde s vámi sdílím koncept chemie, který se učím, protože o znalosti stojí za to se o ně podělit.