Химичен елемент · справочна страница

30Zn

Цинк

Цинк е химичен елемент с атомен номер 30 (Zn), разположен в период 4, група 12 и блок d. Референтното агрегатно състояние при стайна температура е твърдо. Електронната конфигурация е [Ar] 3d10 4s2.

Атомен номер30

Стандартна атомна маса65.38(2)

Група12

Период4

Блокd

Електронна конфигурация[Ar] 3d10 4s2

Електронна структура

Какво определя химичното поведение

d подобвивката участва в химията на цинк. Преходните метали могат да използват в химичните връзки електрони с близки енергии, затова променливите степени на окисление, координационните съединения и каталитичното поведение са характерни за d блока.

Електронната конфигурация [Ar] 3d10 4s2 трябва да се разглежда заедно със степента на окисление в съединението: отнемането на електрони променя запълването на d орбиталите и може да повлияе на цвета, магнетизма, химичното свързване и реактивността.

Химични форми

Съединения, йони и материали

За цинк важни химични форми са металът и неговите сплави, оксиди, халогениди и координационни съединения. Променливите степени на окисление са чести, защото s и d електроните имат близки енергии, а лигандите около металния йон могат силно да променят цвета, магнетизма и реактивността.

Физично поведение

Агрегатно състояние и фазови преходи

Референтното агрегатно състояние при стайна температура е твърдо. Посочената плътност е 7.14 g/cm³. Температурата на топене е 692.7 K (419.5 °C). Температурата на кипене е 1 180 K (906.9 °C). Налягането, чистотата и кристалната структура могат да променят измерените физични свойства.

Разпространение и приложения

Къде се среща цинк и за какво се използва

На практика цинк се среща в приложения като Поцинковане, Месинг и Биология.

На практика

Конкретни примери за приложение

Поцинковане

Покритията от цинк защитават стоманата, защото цинк се окислява предпочитано и действа като жертвен слой.

Месинг

Месингът от мед и цинк съчетава добра обработваемост, устойчивост на корозия и полезни механични свойства.

Биология

Йони или съединения на Цинк участват в биологични структури, ензими, клетъчно сигнализиране или метаболизъм.

Положение в периодичната система

Какво показват съседните елементи

Цинк е в период 4 и група 12. В показаната област той се намира между мед и галий в същия период; кадмий е непосредствено под него в същата група. Тези позиции позволяват сравнение на атомния размер, йонизационната енергия и химичното свързване със съседните елементи.

Справочни данни

Физични и атомни свойства

Класификацияпреходен метал

Агрегатно състояние при стайна температуратвърдо

Електронни слоеве2 · 8 · 18 · 2

Плътност7.14 g/cm³

Температура на топене692.7 K (419.5 °C)

Температура на кипене1 180 K (906.9 °C)

Електроотрицателност по Полинг1.65

Първа йонизационна енергия906.4 kJ/mol

Електронен афинитет—

Стойностите се отнасят за елемента или за неутралния атом, когато това е приложимо. Физичните данни могат да зависят от алотропната форма, налягането и условията на измерване.

История

Откриване и идентифициране

Ранната употреба на цинк се свързва с Индия. Това не е единично събитие на модерно откритие: ранната употреба, химичното идентифициране и по-късното определяне чрез атомния номер са различни етапи.

Изотопи и атомна маса

Как изотопният състав променя числените стойности

Стандартната атомна маса е 65.38(2). Тази стойност се отнася за изотопния състав на естествен земен материал, а не за масата на един конкретен атом.

Цинк има поне един стабилен изотоп. Различните изотопи имат еднакъв брой протони и затова принадлежат към един и същ химичен елемент, но се различават по броя на неутроните и атомната маса.

Безопасност

Работа и експозиция

Рисковете, свързани с цинк, зависят от химичната форма, дозата и пътя на експозиция. Чистият елемент, неговите йони и съединения могат да имат много различни биологични и екологични ефекти, затова данните за безопасност трябва да се проверяват за конкретното използвано вещество.