鋅元素 理化性質


理化常數

鋅元素 理化性質

圖5 鋅粒

相對原子量

相對原子量65.409(初中階段一般取65)

鋅的性質

鋅是一種藍白色金屬。當溫度達到225℃後,鋅氧化激烈。鋅易溶於酸,也易從溶液中置換金、銀、銅等。鋅在自然界中,多以硫化物狀態存在。主要含鋅礦物是閃鋅礦。也有少量氧化礦,如菱鋅礦,如菱鋅礦和異極礦。

原子半徑

原子半徑(計算值) 135(142)pm

共價半徑 131 pm

鋅元素 理化性質

圖6 鹼性鋅錳電池

範德華半徑 139 pm

含量(ppm)

元素在太陽中的含量:2

元素在海水中的含量:0.00005(微量元素)

地殼中含量:75(微量元素)

晶體結構:密排六方體

原子核外電子排布:2,8,18,2

核電荷數:30

鋅元素 理化性質

圖7 安瓿中的鋅

氧化態

主氧化態:+2

其它:+1

電離能(單位:kj/mol)

M - M+ 906.4

M+ - M2+ 1733.3

M2+ - M3+ 3832.6

M3+ - M4+ 5730

M4+ - M5+ 7970

M5+ - M6+ 10400

M6+ - M7+ 12900

M7+ - M8+ 16800

M8+ - M9+ 19600

M9+ - M10+ 23000

鋅元素 理化性質

Al,Zn色澤對比:Al很白Zn偏藍

晶胞參數

a = 266.49 pm

b = 266.49 pm

c = 494.68 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 120°同位素

同位素

丰度

半衰期

衰變模式

衰變能量MeV

衰變產物

64Zn

48.6%

穩定

65Zn

人造

244.26天

電子捕獲

1.352

65Cu

66Zn

27.9%

穩定

67Zn

4.1%

穩定

68Zn

18.8%

穩定

72Zn

人造

46.5小時

β衰變

0.458

72Ga

其它屬性

常見的含有鋅的合金:馬口鐵---鍍錫薄鋼板;黃銅----鋅和銅的合金,早被古人利用。黃銅的生產可能是冶金學上最早的偶然發現之一。

體積 9.16×10^(-6) m3 /mol

聲速 3700 m/s(293.15K)

電負性1.65(鮑林標度)

比熱容 390 J/(kg·K)

電導率 16.6×106/(m·Ω)

熱導率 116 W/(m·K)

莫氏硬度:2.5

汽化熱115.3 kJ/mol

熔化熱 7.322 kJ/mol

蒸氣壓 192.2 Pa(692.73K)

化學性質

鋅的化學性質與鋁相似,所以,通常可以由鋁的性質,推斷鋅的化學性質(兩性)。

①單質鋅,即可與酸反應,又可與鹼反應。

②氧化鋅和氫氧化鋅,既可溶於酸,又可溶於鹼。

單質鋅

2Zn+O2=====2ZnO (1273K)

Zn + 2NaOH==Na2ZnO2+H2↑

Zn+X2===ZnX2 (X=F、Cl、Br、I)(加熱條件下)

3Zn+2P====Zn3P2 (873K)

Zn+S===ZnS(加熱條件下)

Zn+4NH3+2H2O=====[Zn(NH3)4 ](OH)2+H2↑

Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑

Zn+2H2SO4(濃)===ZnSO4+SO2↑+2H2O

Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑

氫氧化鋅

Zn(OH)2 + 2H+ == Zn2+ + 2H2O

Zn(OH)2 + 2OH- ==[ Zn(OH)4]2-

Zn(OH)2+4NH3H2O=(Zn(NH3)4)2+ +2OH- +4H2O

Zn(OH)2==ZnO+H2O

[Zn(NH3)4]2+ +2OH-== Zn(OH)2 + 4NH3↑

氯化鋅

ZnO+2HCl==ZnCl2+H2O

ZnCl2+2H2O===Zn(OH)Cl+2HCl (加熱條件下)

ZnCl2+2H2O=H2[ZnCl2(OH)2]

FeO+ H2[ZnCl2(OH)2]==Fe[ZnCl2(OH)]2+H2O

Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu

硫化鋅

2ZnO+2S==2ZnS+O2↑

Zn2+ + (NH4)S ==ZnS + 2NH4+

ZnSO4+BaS==ZnS+BaSO4

Zn2+ + H2S ==ZnS + 2H+

硝酸鋅

1)Zn+4HNO3(濃)==Zn(NO3)2+NO2↑+2H2O

2)3Zn+8HNO3(較濃)==3Zn(NO3)2+2NO↑+4H2O

3)4Zn+10HNO3(稀)==4Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O

4) 4Zn + 10HNO3(極稀) ==4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

鋅的配合物

(a)[Zn(NH3)4]2+

(b) [Zn(CN)4]2- [2]


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