理化常數
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
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
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
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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