::Задание для самостоятельной работы
Советуем приступать к заданию, только после освоения соответствующего раздела. Правильность выполненных заданий можно проверить в разделе "Ответы"
ЦИНК
Цинк - d-элемент, расположен в побочной подгруппе II группы периодической системы.
Важнейшие природные соединения цинка - ZnS (цинковая обманка), ZnCO3 (цинковый шпат).
Электронное строение атома: Is22s22p63s23p63d104s2.
Валентность (совпадает со степенью окисления)- II.
Медико-биологическое значение
Цинк - жизненно необходимый микроэлемент, входит в состав многих ферментов и биологически активных веществ. Его соли ядовиты. В медицине применяется гептагидрат сульфата цинка ZnSO4-7H2O (входит в состав глазных капель), а также оксид цинка ZnO (вяжущее, подсушивающее и дезинфицирующее средство при кожных заболеваниях).
Простое вещество
Физические свойства
Голубовато-белый металл с высокой электро- и теплопроводностью, температура плавления - 419.5 °С.
Получение Обжиг руды или термическое разложение карбоната:
2ZnS + ЗО2 - > 2ZnO + 2SO2;
ZnCCh - > ZnO + CO2
Твердый остаток ZnO прокаливают без доступа воздуха с углем:
2ZnO + С -> 2Zn + CO2
либо растворяют в серной кислоте и выделяют цинк электролизом:
2Zn2+ + 2е -> Zn0
Химические свойства
На воздухе покрыт слоем гидроксокарбоната цинка ("белая ржавчина"), предохраняющим от окисления.
I. Взаимодействие с простыми веществами (при нагревании).
1) С кислородом (горит зеленоватым пламенем, образуя белый дым):
2Zn + O2 - > 2ZnO
2) С хлором, серой и фосфором:
Zn + Сl2 - > ZnCl2
Zn + S - > ZnS;
3Zn + 2P - > ZmP2
П. Взаимодействие со сложными веществами (после разрушения оксидной пленки).
1) С водой:
Zn + 2H2O - > Zn(OH)2 +H2;
Zn + H2O(nap) - > ZnO + Н2
2) С разбавленными кислотами - неокислителями:
Zn + 2НС1 -> ZnCl2 + Н2^
3) С концентрированной серной кислотой (при нагревании) или с азотной кислотой любой концентрации:
4Zn + 10 НNОз(сильно разб.) -> 4Zn(NO3)2 + NН4NОз + ЗН20
4) Со щелочами
Zn + 2NaOH(Pacтвop) + 2H2O -> Na2[Zn(OH)4] + H2
Соединения цинка
Оксид цинка ZnO
Получение
Сжиганием цинка в кислороде; прокаливанием его карбоната или обжигом сульфида (см. выше); прокаливанием гидроксида или нитрата: ,
Zn(OH)2 - > ZnO + Н2О;
2Zn(NO)2 - > 2ZnO+4NO2+O2
Химические свойства
1) С водой не реагирует, обладает амфотерными свойствами:
ZnO + H2SO4 -> ZnSO4 + Н2О ;
ZnO +2NaOH + H2O -> Na2[Zn(OH)4]
Гидроксид цинка Zn(OH)2
Получение
ZnCl2 + 2NaOH -> Zn(OH)2 + 2NaCl
Химические свойства
Амфотерен. Под действием избытка раствора гидроксида натрия растворяется с образованием тетрагидроксоцинката натрия:
Zn(OH)2 + 2NaOH -> Na2[Zn(OH)4]
при подкислении такого раствора снова выпадает осадок:
Na2[Zn(OH)4] + 2HC1 -> Zn(OH)2+ 2H2O + 2NaCl
который при избытке кислоты переходит в соответствующую соль:
Zn(OH)2 + 2НС1 -> ZnCl2 + 2Н2О
Соли цинка
Растворимые соли цинка подвергаются гидролизу по катиону:
Zn2+ + НОН -> ZnOH+ + Н+
2ZnSO4 + 2НОН -> (ZnOH)2SO4 + H2SO4