с чем реагирует гидроксид цинка

Структура, свойства и применение гидроксида цинка (Zn (OH) 2)

гидроокись цинка (Z_N(ОН)₂₎ Он считается химическим веществом неорганической природы, состоящим только из трех элементов: цинка, водорода и кислорода. Его можно встретить редко в природе, в различных кристаллических твердых формах трех минералов, которые трудно найти, таких как sweetita, ashoverita и wülfingita.

Каждый из этих полиморфов имеет характеристики, присущие их природе, хотя они обычно происходят из одних и тех же источников известняка и встречаются в сочетании с другими химическими видами..

Таким же образом, одним из наиболее важных свойств этого вещества является его способность действовать как кислота или основание в зависимости от химической реакции, которая имеет место, то есть оно является амфотерным.

Тем не менее, гидроокись цинка определенного уровня токсичности, раздражение глаз, если у вас есть прямой контакт с ним и представляет опасность для окружающей среды, особенно в водных пространствах.

Химическая структура

В случае минерала, называемого сладким, он образуется в окисленных жилах, найденных в пласте известняковых пород, наряду с другими минералами, такими как флюорит, гален или церуссит, среди прочих..

Свитит образован тетрагональными кристаллами, у которых есть пара осей одинаковой длины и оси разной длины, исходные углы которых равны 90 ° между всеми осями. Этот минерал имеет кристаллическую форму дипирамидальной структуры и является частью пространственного набора 4 / м..

С другой стороны, ашоверит считается полиморфом вюльфингита и сладита, становясь полупрозрачным и люминесцентным.

Кроме того, асоверит (который находится рядом со сладкими и другими полиморфами в известняковых породах) имеет тетрагональную кристаллическую структуру, чьи клетки пересекаются под углами.

Другой формой, в которой обнаружен оксид цинка, является вюльфингит, структура которого основана на ромбической кристаллической системе дисфеноидального типа и встречается в наборах со звездой или вставками..

получение

Различные способы могут быть использованы для получения гидроксида цинка, среди которых добавление гидроксида натрия в растворе (контролируемым образом) к одной из многочисленных солей, которые образует цинк, также в растворе..

Поскольку гидроксид натрия и соль цинка являются сильными электролитами, они полностью диссоциируют в водных растворах, так что гидроксид цинка образуется в соответствии со следующей реакцией:

Вышеупомянутое уравнение описывает химическую реакцию, которая происходит для образования гидроксида цинка, простым способом.

Другим способом получения этого соединения является водное осаждение нитрата цинка с добавлением гидроксида натрия в присутствии фермента, известного как лизоцим, который содержится в большом количестве выделений, таких как слезы и слюна. животные, помимо прочего, помимо наличия антибактериальных свойств.

Хотя использование лизоцима не является обязательным, структуры, отличные от гидроксида цинка, получают при изменении пропорций и методике, с помощью которой эти реагенты объединяются..

Другие реакции

В случае добавления избытка гидроксида натрия растворение этого осадка гидроксида цинка будет происходить с последующим образованием бесцветного раствора иона, известного как цинкат, в соответствии со следующим уравнением:

Причиной растворения гидроксида цинка является то, что этот ионный вид обычно окружен водными лигандами..

Напротив, если аммиак добавлен (NH₃) в избытке создается равновесие, которое вызывает образование гидроксид-ионов и генерирует координационное соединение с зарядом +2 и 4 соединениями с разновидностями аммиачного лиганда.

свойства

Как и в случае гидроксидов, которые образуются из других металлов (например, гидроксида хрома, алюминия, бериллия, свинца или олова), гидроксид цинка, а также оксид, образованный этим же металлом, обладает амфотерными свойствами..

Когда это считается амфотерным, этот гидроксид имеет тенденцию легко растворяться в разбавленном растворе сильного кислотного вещества (такого как соляная кислота, HCl) или в растворе основных веществ (таких как гидроксид натрия, NaOH).

Таким же образом, когда дело доходит до проведения испытаний для проверки присутствия ионов цинка в растворе, используется свойство этого металла, которое позволяет формировать ион цинка, когда избыток гидроксида натрия добавляют в раствор, содержащий гидроксид. цинк.

Кроме того, гидроксид цинка может образовывать координационное соединение амина (которое растворимо в воде) при растворении в присутствии избытка водного аммиака..

Что касается рисков, которые представляет это соединение, когда оно вступает в контакт с ним, они: вызывают сильное раздражение глаз и кожи, демонстрируют значительную токсичность для водных организмов и представляют долгосрочные риски для окружающей среды.

приложений

Несмотря на то, что он обнаружен в редких минералах, гидроксид цинка имеет множество применений, среди которых синтетическое производство двойных гидроксидов пластин (HDL) в форме пленок цинка и алюминия посредством электрохимических процессов..

Другое применение, которое обычно предоставляется, находится в процессе поглощения в материалах или хирургических повязках..

Точно так же этот гидроксид используется для того, чтобы найти соли цинка путем смешивания интересующей соли с гидроксидом натрия..

Существуют также другие процессы, которые включают присутствие гидроксида цинка в качестве реагента, такие как гидролиз солей координационными соединениями этого соединения..

Кроме того, при исследовании свойств, которые представляют поверхность в процессе реактивной адсорбции в сероводороде, анализируется участие этого соединения цинка..

Источник

Гидроксид цинка, характеристика, свойства и получение, химические реакции

Гидроксид цинка, характеристика, свойства и получение, химические реакции.

Гидроксид цинка – неорганическое вещество, имеет химическую формулу Zn(OH)₂.

Краткая характеристика гидроксида цинка:

Гидроксид цинка – неорганическое вещество белого цвета.

Химическая формула гидроксида цинка Zn(OH)₂.

Практически нерастворим в воде.

Является аморфным веществом.

В природе встречается в виде редких минералов, например, ашоверита и суитита.

Физические свойства гидроксида цинка:

Получение гидроксида цинка:

Гидроксид цинка получают в результате следующих химических реакций:

При этом гидроксид цинка выпадает в виде осадка.

Реакция протекает медленно при комнатной температуре.

Химические свойства гидроксида цинка. Химические реакции гидроксида цинка:

Гидроксид цинка является амфотерным основанием, т. е. обладает как основными, так и кислотными свойствами.

Гидроксид цинка – слабое нерастворимое основание.

Химические свойства гидроксида цинка аналогичны свойствам гидроксидов других амфотерных металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция гидроксида цинка и гидроксида натрия:

2. реакция гидроксида цинка и гидроксида калия :

3. реакция гидроксида цинка и ортофосфорной кислоты:

В результате реакции образуются ортофосфат цинка и вода.

4. реакция гидроксида цинка и азотной кислоты:

Аналогично проходят реакции гидроксида цинка и с другими кислотами.

5. реакция гидроксида цинка и йодоводорода:

6. реакция гидроксида цинка и оксида углерода:

7. реакция термического разложения гидроксида цинка:

Применение и использование гидроксида цинка:

Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com

гидроксид цинка реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода
уравнение реакций соединения реакции масса взаимодействие гидроксида цинка

Источник

Цинк. Химия цинка и его соединений

Положение в периодической системе химических элементов

Цинк расположены в побочной подгруппе II группы (или в 12 группе в современной форме ПСХЭ) и в четвертом периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Электронное строение цинка и свойства

Электронная конфигурация цинка в основном состоянии :

+30Zn 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2

3s 3p 3d

Характерная степень окисления цинка в соединениях +2.

Физические свойства

Цинк при нормальных условиях — хрупкий переходный металл голубовато-белого цвета (быстро тускнеет на воздухе, покрываясь тонким слоем оксида цинка).

Нахождение в природе

Цинк играет важную роль в процессах, протекающих в живых организмах.

В природе цинк как самородный металл не встречается.

Способы получения

Цинк получают из сульфидной руды. На первом этапе руду обогащают, повышая концентрацию сульфидов металлов. Сульфид цинка обжигают в печи кипящего слоя:

2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂

Чистый цинк из оксида получают двумя способами.

ZnO + С → Zn + CO

Далее цинк очищают от примесей.

При это получаемый раствор сульфата цинка очищают от примесей (осаждением их цинковой пылью) и подвергают электролизу.

При электролизе чистый цинк осаждается на алюминиевых катодах, с которых его удаляют и подвергают плавлению в индукционных печах. Таким образом можно получить цинк с высокой чистотой (до 99,95 %).

Качественные реакции

ZnCl₂ + 2NaOH → Zn(OH)₂ + 2NaCl

При дальнейшем добавлении щелочи амфотерный гидроксид цинка растворяется с образованием комплексной соли тетрагидроксоцинката:

Химические свойства

1.1. Цинк реагируют с галогенами с образованием галогенидов:

Реакция цинка с иодом при добавлении воды:

1.2. Цинк реагирует с серой с образованием сульфидов:

Zn + S → ZnS

1.4. С азотом цинк непосредственно не реагирует.

1.5. Цинк непосредственно не реагирует с водородом, углеродом, кремнием и бором.

1.6. Цинк взаимодействует с кислородом с образованием оксида:

2Zn + O₂ → 2ZnO

2. Цинк взаимодействует со сложными веществами:

2.1. Цинк реагирует с парами воды при температуре красного каления с образованием оксида цинка и водорода:

Zn 0 + H₂ + O → Zn +2 O + H₂ 0

2.2. Цинк взаимодействуют с минеральными кислотами (с соляной, фосфорной и разбавленной серной кислотой и др.). При этом образуются соль и водород.

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑

Демонстрация количества выделения водорода при реакции цинка с кислотой:

Цинк реагирует с разбавленной серной кислотой:

Порошковый цинк реагирует с концентрированной серной кислотой с образованием сероводорода, сульфата цинка и воды:

2.5. Цинк – амфотерный металл, он взаимодействует с щелочами. При взаимодействии алюминия с раствором щелочи образуется тетрагидроксоалюминат и водород:

Zn + 2KOH + 2H₂O = K₂[Zn(OH)₄] + H₂

Цинк реагирует с расплавом щелочи с образованием цинката и водорода:

В отличие от алюминия, цинк растворяется и в водном растворе аммиака:

Zn + CuO → Cu + ZnO

Еще пример : цинк восстанавливает медь из раствора сульфата меди (II):

CuSO₄ + Zn = ZnSO₄ + Cu

И свинец из раствора нитрата свинца (II):

Восстановительные свойства цинка также проявляются при взаимодействии его с сильными окислителями: нитратами и сульфитами в щелочной среде, перманганатами, соединениями хрома (VI):

Оксид цинка

Способы получения

Оксид цинка можно получить различными методами :

1. Окислением цинка кислородом:

2Zn + O₂ → 2ZnO

2. Разложением гидроксида цинка при нагревании:

3. Оксид цинка можно получить разложением нитрата цинка :

Химические свойства

1. При взаимодействии оксида цинка с основными оксидами образуются соли-цинкаты.

Оксид цинка растворяется в избытке раствора щелочи с образованием тетрагидроксоцинката:

3. Оксид цинка не взаимодействует с водой.

ZnO + H₂O ≠

5. Оксид цинка взаимодействует с растворимыми кислотами с образованием солей.

ZnO + 2HCl = ZnCl₂ + H₂O

ZnO + С_(кокс) → Zn + СО

ZnO + СО → Zn + СО₂

7. Оксид цинка — твердый, нелетучий. А следовательно, он вытесняет более летучие оксиды (как правило, углекислый газ) из солей при сплавлении.

Гидроксид цинка

Способы получения

1. Гидроксид цинка можно получить пропусканием углекислого газа, сернистого газа или сероводорода через раствор тетрагидроксоцинката натрия:

Чтобы понять, как протекает эта реакция, можно использовать несложный прием: мысленно разбить исходное вещество Na₂[Zn(OH)₄] на составные части: NaOH и Zn(OH)₂. Далее мы определяем, как реагирует углекислый газ с каждым из этих веществ, и записываем продукты их взаимодействия. Т.к. Zn(OH)₂ не реагирует с СО₂, то мы записываем справа Zn(OH)₂ без изменения.

2. Гидроксид цинка можно получить действием недостатка щелочи на избыток соли цинка.

Химические свойства

Гидроксид цинка растворяется в избытке щелочи с образованием тетрагидроксоцинката:

4. Г идроксид цинка разлагается при нагревании :

Соли цинка

Нитрат и сульфат цинка

Нитрат цинка при нагревании разлагается на оксид цинка, оксид азота (IV) и кислород:

Сульфат цинка при сильном нагревании разлагается аналогично — на оксид цинка, сернистый газ и кислород:

Комплексные соли цинка

Для описания свойств комплексных солей цинка — гидроксоцинкатов, удобно использоваться следующий прием: мысленно разбейте тетрагидроксоцинкат на две отдельные частицы — гидроксид цинка и гидроксид щелочного металла.

Na₂[Zn(OH)₄] разбиваем на NaOH и Zn(OH)₂

Свойства всего комплекса можно определять, как свойства этих отдельных соединений.

Аналогично тетрагидроксоцинкат калия реагирует с углекислым газом:

А вот под действием избытка сильной кислоты осадок не выпадает, т.к. амфотерный гидроксид цинка реагирует с сильными кислотами.

Правда, под действием небольшого количества ( недостатка ) сильной кислоты осадок все-таки выпадет, для растворения гидроксида цинка кислоты не будет хватать:

Аналогично с недостатком азотной кислоты выпадает гидроксид цинка:

Если выпарить воду из раствора комплексной соли и нагреть образующееся вещество, то останется обычная соль-цинкат:

Гидролиз солей цинка

Растворимые соли цинка и сильных кислот гидролизуются по катиону. Гидролиз протекает ступенчато и обратимо, т.е. чуть-чуть:

I ступень: Zn 2+ + H₂O = ZnOH + + H +

II ступень: ZnOH + + H₂O = Zn(OH )₂ + H +

Более подробно про гидролиз можно прочитать в соответствующей статье.

Цинкаты

Соли, в которых цинк образует кислотный остаток (цинкаты) — образуются из оксида цинка при сплавлении с щелочами и основными оксидами:

Для понимания свойств цинкатов их также можно мысленно разбить на два отдельных вещества.

Например, цинкат натрия мы разделим мысленно на два вещества: оксид цинка и оксид натрия.

Na₂ZnO₂ разбиваем на Na₂O и ZnO

Тогда нам станет очевидно, что цинкаты реагируют с кислотами с образованием солей цинка :

Под действием избытка воды цинкаты переходят в комплексные соли:

Сульфид цинка

Сульфид цинка — так называемый «белый сульфид». В воде сульфид цинка нерастворим, зато минеральные кислоты вытесняют из сульфида цинка сероводород (например, соляная кислота):

ZnS + 2HCl → ZnCl₂ + H₂S

Под действием азотной кислоты сульфид цинка окисляется до сульфата:

(в продуктах также можно записать нитрат цинка и серную кислоту).

Концентрированная серная кислота также окисляет сульфид цинка:

При окислении сульфида цинка сильными окислителями в щелочной среде образуется комплексная соль:

Z nS + 4NaOH + Br₂ = Na₂[Zn(OH)₄] + S + 2NaBr

Упражнения типа «мысленный эксперимент» по химии цинка (тренажер задания 32 ЕГЭ по химии)

Источник

Цинк — общая характеристика элемента, химические свойства цинка и его соединений

Цинк — элемент побочной подгруппы второй группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 30. Обозначается символом Zn (лат. Zincum). Простое вещество цинк при нормальных условиях — хрупкий переходный металл голубовато-белого цвета (тускнеет на воздухе, покрываясь тонким слоем оксида цинка).

Цинк – химически активный металл, обладает выраженными восстановительными свойствами, по активности уступает щелочно-земельным металлам. Проявляет амфотерные свойства.

Взаимодействие цинка с неметаллами
При сильном нагревании на воздухе сгорает ярким голубоватым пламенем с образованием оксида цинка:
2Zn + O₂ → 2ZnO.

При поджигании энергично реагирует с серой:
Zn + S → ZnS.

С галогенами реагирует при обычных условиях в присутствии паров воды в качестве катализатора:
Zn + Cl₂ → ZnCl₂.

При действии паров фосфора на цинк образуются фосфиды:
Zn + 2P → ZnP₂ или 3Zn + 2P → Zn₃P₂.

С водородом, азотом, бором, кремнием, углеродом цинк не взаимодействует.

Взаимодействие цинка с водой
Реагирует с парами воды при температуре красного каления с образованием оксида цинка и водорода:
Zn + H₂O → ZnO + H₂.

Взаимодействие цинка с кислотами
В электрохимическом ряду напряжений металлов цинк находится до водорода и вытесняет его из неокисляющих кислот:
Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂;
Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂.

Взаимодействует с разбавленной азотной кислотой, образуя нитрат цинка и нитрат аммония:
4Zn + 10HNO₃ → 4Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O.

Реагирует с концентрированными серной и азотной кислотами с образованием соли цинка и продуктов восстановления кислот:
Zn + 2H₂SO₄ → ZnSO₄ + SO₂ + 2H₂O;
Zn + 4HNO₃ → Zn(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

Взаимодействие цинка со щелочами
Реагирует с растворами щелочей с образованием гидроксокомплексов:
Zn + 2NaOH + 2H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] + H₂

при сплавлении образует цинкаты:
Zn + 2KOH → K₂ZnO₂ + H₂.

Взаимодействие с аммиаком
С газообразным аммиаком при 550–600°С образует нитрид цинка:
3Zn + 2NH₃ → Zn₃N₂ + 3H₂;
растворяется в водном растворе аммиака, образуя гидроксид тетраамминцинка:
Zn + 4NH₃ + 2H₂O → [Zn(NH₃)₄](OH)₂ + H₂.

Взаимодействие цинка с оксидами и солями
Цинк вытесняет металлы, стоящие в ряду напряжения правее него, из растворов солей и оксидов:
Zn + CuSO₄ → Cu + ZnSO₄;
Zn + CuO → Cu + ZnO.

С водой не взаимодействует. Проявляет амфотерные свойства, реагирует с растворами кислот и щелочей:
ZnO + 2HCl → ZnCl₂ + H₂O;
ZnO + 2NaOH + H₂O → Na₂[Zn(OH)₄].

При сплавлении с оксидами металлов образует цинкаты:
ZnO + CoO → CoZnO₂.

При взаимодействии с оксидами неметаллов образует соли, где является катионом:
2ZnO + SiO₂ → Zn₂SiO₄,
ZnO + B₂O₃ → Zn(BO₂)₂.

Гидроксид цинка проявляет амфотерные свойства, легко растворяется в кислотах и щелочах:
Zn(OH)₂ + H₂SO₄ → ZnSO₄ + 2H₂O;
Zn(OH)₂ + 2NaOH → Na₂[Zn(OH)₄];

также легко растворяется в водном растворе аммиака с образованием гидроксида тетраамминцинка:
Zn(OH)₂ + 4NH₃ → [Zn(NH₃)₄](OH)₂.

Получается в виде осадка белого цвета при взаимодействии солей цинка со щелочами:
ZnCl₂ + 2NaOH → Zn(OH)₂ + 2NaCl.

Источник