Chemisches Element · Referenzseite

30Zn

Zink

Zink ist Element 30 (Zn) in Periode 4, Gruppe 12 und im d-Block. Bei Raumtemperatur ist der Referenzzustand fest. Die Elektronenkonfiguration lautet [Ar] 3d10 4s2.

Ordnungszahl30

Standard-Atomgewicht65.38(2)

Gruppe12

Periode4

Blockd

Elektronenkonfiguration[Ar] 3d10 4s2

Elektronenstruktur

Was seine Chemie bestimmt

Bei Zink spielt die d-Unterschale eine wichtige Rolle für die Chemie. Elektronen ähnlicher Energie können an Bindungen beteiligt sein; dadurch sind mehrere Oxidationsstufen und Koordinationsverbindungen möglich.

Die Konfiguration [Ar] 3d10 4s2 verändert sich bei der Ionenbildung. Damit können sich Farbe, Magnetismus, Bindungsverhalten und Reaktivität deutlich ändern.

Chemische Formen

Verbindungen, Ionen und Materialien

Zink bildet Metalllegierungen sowie Verbindungen in mehreren Oxidationsstufen. Häufig sind Oxide, Halogenide, Sulfide und Koordinationskomplexe; welche Formen stabil sind, hängt stark von Reaktionsbedingungen und Liganden ab.

Physikalisches Verhalten

Aggregatzustand und Phasenübergänge

Der Referenzzustand von Zink bei Raumtemperatur ist fest. Zu den angegebenen Stoffdaten gehören Dichte: 7.14 g/cm³; Schmelzpunkt: 692.7 K (419.5 °C); Siedepunkt: 1 180 K (906.9 °C). Messwerte können von Reinheit, Druck, Kristallstruktur oder allotroper Form abhängen.

Vorkommen und Anwendungen

Wo Zink vorkommt und wofür es verwendet wird

Zink kommt in natürlichen Rohstoffen, Mineralen oder chemischen Verbindungen vor und wird technisch unter anderem in Bereichen wie Verzinken, Messing und Biologie eingesetzt.

In der Praxis

Konkrete Anwendungsbeispiele

Verzinken

Zink wird zum Verzinken von Stahl verwendet. Die Zinkschicht schützt vor Korrosion und kann zusätzlich als Opferanode wirken.

Messing

Zink ist neben Kupfer ein Hauptbestandteil von Messing. Zusammensetzung und Gefüge bestimmen Härte, Farbe und Verformbarkeit der Legierung.

Biologie

Zink ist in biologischen Systemen Bestandteil von Molekülen, Enzymen oder Ionenhaushalten. Entscheidend ist dabei die konkrete chemische Form, nicht das freie Element.

Position im Periodensystem

Was die Nachbarelemente zeigen

Zink steht in Periode 4, Gruppe 12 und im d-Block. Im dargestellten Ausschnitt liegen links davon Aluminium, Kupfer; rechts davon Gallium, Silber. Solche Vergleiche zeigen, welche Eigenschaften sich innerhalb einer Periode oder Gruppe regelmäßig verändern und welche Besonderheiten das Element selbst besitzt.

Referenzdaten

Physikalische und atomare Eigenschaften

KlassifikationÜbergangsmetall

Aggregatzustand bei RaumtemperaturFest

Elektronenschalen2 · 8 · 18 · 2

Dichte7.14 g/cm³

Schmelzpunkt692.7 K (419.5 °C)

Siedepunkt1 180 K (906.9 °C)

Pauling-Elektronegativität1.65

Erste Ionisierungsenergie906.4 kJ/mol

Elektronenaffinität—

Die Werte beziehen sich, soweit anwendbar, auf das Element oder das neutrale Atom. Stoffdaten können von allotroper Form, Druck, Reinheit und Messbedingungen abhängen.

Geschichte

Entdeckung und Identifizierung

Die Entdeckung beziehungsweise Identifizierung von Zink wird mit India verbunden. Entdeckung, Isolierung einer reinen Probe und Einordnung über die moderne Ordnungszahl erfolgten historisch nicht immer im selben Schritt.

Isotope und Atomgewicht

Wie die Isotopenzusammensetzung die Zahlen verändert

Das Standard-Atomgewicht beträgt 65.38(2). Es beschreibt die mittlere natürliche Isotopenzusammensetzung terrestrischen Materials und nicht die Masse eines einzelnen Atoms.

Isotope von Zink besitzen dieselbe Protonenzahl, unterscheiden sich aber in der Zahl der Neutronen. Dadurch ändern sich Atommasse und bei radioaktiven Isotopen auch Kernstabilität und Halbwertszeit.

Sicherheit

Umgang und Exposition

Die Gefährdung durch Zink hängt von chemischer Form, Dosis und Aufnahmeweg ab. Element, Ionen und Verbindungen können biologisch sehr unterschiedlich wirken; maßgeblich sind die Sicherheitsdaten der tatsächlich verwendeten Substanz.