Цинк та його сполуки

Цинк - хімічний елемент з атомним номером 30. Він знаходиться в IV періоді II групи Атомна маса — 65,37. Має ступінь окиснення +2.

Цинк у природі як самородний метал не зустрічається. Його добувають з поліметалічних руд, що містять 1-4 % Zn у вигляді сульфіду ZnS (цинкова обманка)

Добування:

2ZnS + 3О₂ = 2ZnО + 2SО₂

ZnО + С = Zn + СО

Фізичні властивості

Цинк – голубовато-сріблястий метал, досить м'який (плавиться при 419°С), крихкий, з густиною 7,14 г/см³. При 100-110°С добре гнеться й прокочується в листи. При звичайній температурі на повітрі цинк вкривається тонким шаром оксиду , який вберігає його від подальшого окиснювання. Вода майже не діє на цинк.

Застосування

Цинк використовують як антикорозійний матеріал, ним покривають вироби з заліза і сталі, а також як конструкціонний матеріал для цинкографії анодів, використаних в електролізерах і в гальванічних елементах. Використовується також латунь – сплав цинку з міддю.

Сполуки цинку використовують в медицині в якості лікарських засобів.

Хімічні властивості

При нагріванні реагує з простими речовинами

2Zn + O₂ = 2ZnO

Zn + СІ₂ =ZnСІ₂

3Zn + 2P = Zn₃P₂

Zn + S = ZnS

Цинк легко розчиняється в розчинах кислот

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑,

Zn + H₂SO₄(разб.) = ZnSO₄ + H₂↑

і луг, утворюючі гідроксоцинкати:

Zn + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂↑,

З воднем, азотом, вуглецем безпосередньо не реагує.

Оксид цинка реагує з кислотами:

ZnO + 2HNO₃ = Zn(NO₃)₂ + H₂O

і лугами:

ZnO + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + Н₂О,

Цинк гідроксид Zn(OH)2 не розчиняється у воді, а розчиняється в кислотах і лугах

ZnCl₂ + 2КОН = Zn(OH)₂↓ + 2Н₂О

Zn(OH)₂↓ + 2НСІ = ZnCl₂ + 2Н₂О

Zn(OH)₂↓ + 2NаОН = Na₂[Zn(OH)₄]

Сульфід цинка використовується для синтеза люмінофорів і люмінесцентів, які застосовуються в електронній промисловості для виготовлення панелей і екранів з короткочасним освітленням.

Твердість води

Загальна твердість – сумарний вміст солей магнію і кальцію у воді.

Тимчасова (карбонатна) твердість обумовлена наявністю солей

Мg (HCO₃)₂, Са(НСО₃)₂ . Для усунення твердості додають кальцій гідроксид або кип’ятять воду.

Мg (HCO₃)₂ → MgCO₃ ↓ +H₂O +CO₂↑

Са(НСО₃)₂ + Са(ОН)₂ →2СаСО₃↓ + 2Н₂О

Постійна (некарбонатна) твердість обумовлена наявністю солей

CaCІ₂, MgCI₂ CaSO₄, MgSO_4. Для усунення твердості додають соду або натрій ортофосфат

СаСІ₂ + Na₂CO₃ →CaCO₃↓+ 2NaCI

Твердість води	Вміст йонів Са2+ і Mg2+, мекв/л
Тверда вода	понад 8
Середньої твердості	від 4 до 8
М'яка вода	менш ніж 4

Для пом'якшення води:

- кип'ятіння

- додати Са(ОН)₂, NаНСО₃, Nа₃РО₄

- використовувати катіоніт