Степень окисления цинка: Степень окисления цинка (Zn), формула и примеры

ЦИНК: описание металла, свойства, сферы применения и месторождения

Цинк – это металл, стоящий в таблице Менделеева, под номером 30 и имеет обозначение Zn. Плавится при температуре 419 °С градусов, если же температура кипения 913 °С – начинает превращаться в пар. При температурном обычном режиме, состояние хрупкое, а при ста градусах начинает гнуться.

Цвет цинка сине-белый. При воздействии кислорода появляется окисление, а также покрытие карбоната, предохраняющего металл от дальнейшей реакции окисления. Появление на цинке гидроокиси обозначает то, что вода на химический элемент не действует.

Цинк — химический элемент, имеет свои отличительные свойства, преимущества и недостатки. Он широко применяется в повседневной жизни человека, в фармацевтике и металлургии.

Цинк

Особенности цинка

Металл является необходимым и широко применяемым практически во всех отраслях повседневной жизни человека.

Добыча в основном, производится в Иране, Казахстане, Австралии, Боливии. В России изготовителем является ОАО «ГМК Дальполиметалл».

Это переходной металл, имеет степень окисления +2, радиоактивный изотоп, период полураспада 244 дня.

Водный арсенат кадмия, цинка и меди

В чистом виде элемент не добывается. Содержится в рудах и минералах: клейофане, марматите, вюртците, цинките. Обязательно присутствует в сплаве с алюминием, медью, оловом, никелем.

Химические, физические свойства и характеристики цинка

Цинк – металл, обладает рядом свойств и характеристик, отличающих его от иных элементов периодической таблицы.

К физическим свойствам цинка относится его состояние. Основным фактором выступает температурный режим.

Если при комнатной температуре это хрупкий материал, плотность цинка 7130 кг/м3 (˃ плотности стали), который практически не гнётся, то при повышении он легко изгибается и прокатывается в листах на заводах.

Если взять более высокий температурный режим – материал приобретает жидкое состояние, а если еще поднять температуру на 400-450 °С градусов, тогда он просто испарится. В этом уникальность – менять своё состояние. Если же подействовать кислотами и щелочами, он может рассыпаться, взорваться, расплавиться.

Цинк в жидком состоянии

Формула цинка Zn – zincum. Атомная масса цинка 65.382 а.е.м.

Электронная формула: ядро атома металла содержит 30 протон, 35 нейтрон. В атоме 4 энергетических уровня – 30 электронов. (рис. строение атома цинка)1s22s22p63s23p63d104s2.

Кристаллическая решётка цинка – шестиугольная кристаллическая система с плотно прижатыми атомами. Данные решётки: A=2.66У, С=4.94.

Добытый и не переработанный материал имеет изотопы 64, 66, 67, электроны 2-8-18-2.

По применению среди всех элементов периодической таблицы металл стоит на 23 месте. В природе элемент выступает в виде сульфида с примесями свинца Pb, кадмия Cd, железа Fe, меди Cu, серебра Ag.

Сульфид цинка

В зависимости от того, какое количество примесей, металл имеет маркировку.

Производство цинка

Как было сказано выше, чистого вида данного элемента в природе нет. Он добывается из иных пород, таких как руда – кадмий, галлий, минералы – сфалерит.

Металл получают на заводе. Каждый завод имеет свои отличительные особенности производства, поэтому оборудование для получения чистого материала различно. Оно может быть таким:

• Роторы, расположенные вертикально, электролитные.
• Специальные печи с достаточно высокой температурой для обжига, а также специальные электропечи.
• Транспортёры и ванны для электролиза.

В зависимости от принимаемого метода добычи металла, задействовано соответствующее оборудование.

Получение чистого цинка

Как упоминалось выше – в природе чистого вида нет. В основном добыча производится из руд, в которых он идет с различными элементами.

Для получения чистого материала задействован специальный флотационный процесс с избирательностью (селективностью). После проведения процесса руда распадается на элементы: цинк, свинец, медь и так далее.

Добытый таким методом чистый металл обжигается в специальной печи. Там при определенных температурах сульфидное состояние материала переходит в оксидное. При обжиге выделяется газ с содержанием серы, направляемый для получения серной кислоты.

Чистый цинк

Есть 2 способа получения металла:

1. Пирометаллургический – идет процесс обжигания, после — полученная масса восстанавливается с помощью чёрного угля и кокса. Конечным процессом является отстаивание.
2. Электролитический – добытая масса обрабатывается серной кислотой. Полученный раствор подвергают электролизу, при этом металл оседает, его плавят в печах.

Выплавка цинка в печи

Температура плавления цинка в печи 419-480 °С градусов. Если же температурный режим превышен, тогда материал начинает испаряться. При данной температуре допускается примесь железа 0.05%.

При процентной ставке 0.2 железа, лист невозможно будет прокатать.

Применяются различные способы выплавки чистого металла, вплоть до получения цинковых паров, которые направляются в специальные резервуары и там вещество опадает вниз.

Применение металла

Свойства цинка позволяют его применение во многих сферах. В процентном соотношении:

1. Цинкование – до 60%.
2. Медицина – 10%.
3. Различные сплавы, содержащие данный металл 10%.
4. Выпуск шин 10%.
5. Производство красок – 10%.

Медно-цинковый сплав

А также применение цинка необходимо для восстановления таких металлов, как золото, серебро, платина.

Цинк в металлургии

Металлургическая промышленность задействует данный элемент периодической таблицы как основной для достижения определенных целей. Выплавка чугуна, стали является главной во всей металлургии страны. Но, данные металлы подвержены негативному влиянию окружающей среды. Без определенной обработки идет быстрое окисление металлов, что приводит к их порче. Наилучшей защитой служит оцинкование.

Нанесение защитной плёнки на чугун и сталь является лучшим средством от коррозии. На оцинкование уходит около 40% всего производства чистого материала.

Способы оцинкования

Металлургические заводы отличительны не только своим оборудованием, но и применяемыми методами производства. Это зависит от ценовой политики, и месторасположения (природных ресурсов, используемых для металлургической промышленности). Есть несколько методов оцинкования, которые рассматриваются ниже.

Горячий способ оцинкования

Данный способ заключается в обмакивании металлической детали в жидком растворе. Происходит это так:

1. Деталь или изделие обезжиривается, очищается, промывается и сушится.
2. Далее, цинк расплавляется до жидкого состояния при температуре до 480 °С.
3. В жидкий раствор опускается подготовленное изделие. При этом оно хорошо смачивается в растворе и образуется покрытие толщиной до 450 мкм. Это является 100% защитой от воздействия внешних факторов на изделие (влага, прямые солнечные лучи, вода с химическими примесями).

Горячее цинкование металлоконструкций

Но, данный метод имеет ряд недостатков:

• Цинковая пленка на изделии получается неравномерного слоя.
• Нельзя использовать данный метод для деталей, отвечающих точным стандартам по ГОСТу. Где каждый миллиметр считается браком.
• После горячего оцинкования, не каждая деталь останется прочной и износостойкой, поскольку после прохождения высокой температуры появляется хрупкость.

А также данный метод не подходит для изделий, покрытых лакокрасочными материалами.

Холодное оцинкование

Этот метод носит 2 названия: гальванический и электролитический. Методика покрытия изделия защитой от коррозии такова:

1. Металлическая деталь, изделие подготавливается (обезжиривается, очищается).
2. После этого проводится «метод окрашивания» — применяется специальный состав, имеющий главный компонент – цинк.
3. Деталь покрывается данным составом методом распыления.

Холодное цинкование

Благодаря этому методу защитой покрываются детали с точным допуском, изделия, покрытые лакокрасочными материалами. Повышается стойкость к внешним факторам, приводящим к коррозии.

Недостатки данного метода: тонкий защитный слой – до 35 мкм. Это приводит к меньшей защите и небольшим срокам защиты.

Термодиффузионный способ

Данный метод делает покрытие, которое является электродом с положительной полярностью, в то время как металл изделия (сталь) становится отрицательной полярности. Появляется электрохимический защитный слой.

Метод применим только в случае, если детали произведены из углеродистой стали, чугуна, стали с примесями. Цинк используется таким образом:

1. При температуре от 290 °С до 450 °С в порошковой среде, поверхность детали насыщается Zn. Здесь маркировка стали, а также тип изделия имеют значение – выбирается соответствующая температура.
2. Толщина защитного слоя достигает 110 мкм.
3. В закрытый резервуар помещается изделие из стали, чугуна.
4. Добавляется туда специальная смесь.
5. Последним шагом является специальная обработка изделия от появления белых высолов от солёной воды.

Термодиффузионное цинкование

В основном данным методом пользуются в случае, если требуется покрыть детали, имеющие сложную форму: резьбу, мелкие штрихи. Образование равномерного защитного слоя является важным, поскольку данные детали претерпевают множественное воздействие внешней агрессивной среды (постоянная влага).

Данный метод дает самый большой процент защиты изделия от коррозии. Оцинкованное напыление является износостойким и практически нестираемым, что очень важно для деталей, которые время о времени крутятся и разбираются.

Иные сферы применения цинка

Помимо оцинкования, металл применяется и в других сферах промышленности.

1. Цинковые листы. Для производства листа выполняется прокатка, в которой важна пластичность. Это зависит от температурного режима. Температура в 25 °С дает пластичность только в одной плоскости, что создает определенные свойства металла. Тут главное для чего изготавливается лист. Чем выше температура, тем тоньше получается металл. В зависимости от этого идет маркировка изделия Ц1, Ц2, Ц3. После этого из листов создаются различные изделия для автомобилей, профиля для строительства и ремонта, для полиграфии и так далее.
2. Цинковые сплавы. Для улучшенных свойств металлических изделий, добавляется цинк. Данные сплавы создаются при высоких температурах в специальных печах. Чаще всего производятся сплавы из меди, алюминия. Данные сплавы применяются для производства подшипников, различных втулок, которые применимы в машиностроении, судостроении и авиации.

В домашнем обиходе оцинкованное ведро, корыто, листы на крыше – это норма. Применяется цинк, а не хром или никель. И дело не только в том, что оцинкование дешевле, чем покрытие другими материалами. Это наиболее надёжный и продолжительный по службе эксплуатации защитный материал нежели, хром или другие применяемые материалы.

В итоге – цинк наиболее распространенный металл, применяемый широко в металлургии.

В машиностроении, строительстве, медицине – материал применим не только как защита от коррозии, но и для увеличения прочности, продолжительного срока эксплуатации.

В частных домах оцинкованные листы защищают крышу от осадков, в зданиях выравниваются стены и потолки гипсокартонными листами на основе оцинкованных профилей.

Практически у каждой хозяйки в доме есть оцинкованное ведро, корыто, которым она пользуется длительное время.

Цинк металл. Свойства, добыча и применение цинка

Свойства и происхождение цинка

Практически половина добываемого цинка уходит на покрытие других металлов. В первую очередь, это сталь и чугун.

Без «защиты» их съедает коррозия. Спасает именно цинк. Бело -голубой металл наносят на основу тонкой пленкой.

На слуху прилагательное «оцинкованный». Его часто подставляют к словам: — ведра, покрытия для крыш, проволока. В таблице химических элементов цинк находится перед железом.

Это значит, что он более активен, то есть первым вступает в реакции с воздухом.

Коррозия, как известно, вызывается именно соприкосновением влаги из атмосферы с металлом.

Металл цинк первый берет на себя удар, спасая металл, расположенный под ним. Поэтому, ведра именно оцинковывают, а не никелируют, покрывают кобальтом или оловом.

Эти элементы в таблице Менделеева расположены после железа. Они дождутся, пока этот металл разрушится и, уже потом начнут распадаться сами.

Атомный номер цинка – 30. Это цифра 2-ой группы 4-го периода таблицы химических веществ. Обозначение металла – Zn.

Он составная часть горных руд, минералов, переносится водой и, даже содержится в живых тканях.

Так, к примеру, металл активно накапливают некоторые разновидности фиалок. Но, выделить чистый цинк удалось лишь в 18-ом столетии.

Сделал это немец Андреас Сигизмунд Маргграф. Он прокалил смесь оксида цинка с углем.

Опыт удался, потому что проводился без доступа воздуха, то есть кислорода. Резервуаром для реакции стал огнеупорный сосуд из глины.

Полученные металлические пары химик поместил в холодильник. Под воздействием низких температур частицы цинка осели на его стенки.

Месторождения и добыча цинка

Теперь же каждый год в мире добывают около 10-ти миллионов тонн голубоватого металла в чистом виде. Его содержание в земной коре 6-9%.

Проценты эти распределили между собой 50 стран. В лидерах Перу, США, Канада, Узбекистан, Россия, но больше всего месторождений цинка в Австралии и Китае.

На каждую из этих стран приходится примерно 3 десятка миллионов тонн металла с порядковым номером 30.

Однако, в будущем на первое место в рейтинге может встать океан. Основные запасы цинка сосредоточенны в его водах, на его дне.

Разрабатывать, правда, морское месторождение еще не научились. Технологии есть, но они слишком дорогостоящие.

Поэтому практически 3 миллиона тонн цинка так и лежат на дне Красного моря, не говоря уже о запасах Карибского бассейна и Срединно-Атлантического хребта.

Применение цинка

Цинк нужен ювелирам. Металл добавляют в сплавы на основе золота. Минимальные дозы цинка делают их тягучими, легко поддающимися ковке, послушными в руках мастера.

30-ый элемент также осветляет изделие, поэтому часто используется для создания, так называемого, белого золота.

Однако, с цинком главное не переборщить. Даже 3 десятых содержания металла в сплаве сделает украшение непрочным, хрупким.

Снижает белый металл и температуру плавления сплава. Соединения меди с цинком, открытые, еще в древнем Египте, применяют в производстве бижутерии. Сплав дешевый, легко поддается обработке, привлекательно выглядит.

Из-за невысокой температуры плавления цинк стал «героем» микросхем и всевозможных припоев.

Он, как и олово, легко и прочно соединяет мелкие детали между собой. При низких температурах металл хрупок, но уже при 100-150 градусах становится тягучим, податливым.

Этим физическим свойством цинка и пользуются промышленники и мастера кустарного производства.

Интересно, что при еще большем накале, к примеру, до 500-та градусов, элемент снова превращается в ломкий и ненадежный.

Низкая планка плавления финансово выгодна промышленникам. Топлива надо меньше, переплачивать за дорогостоящее оборудование нет необходимости.

Экономят и на обработке полученных «отливок» из цинка. Их поверхность зачастую даже не требует дополнительной полировки.

Металл активно используют в автомобильной отрасли. Сплавы на основе цинка идут на ручки дверей, кронштейны, декор салона, замки, оформление зеркал, корпуса стеклоочистителей.

В автомобильном сплаве цинка высок процент алюминия. Последний, делает соединение более износостойким и прочным.

Окись цинка добавляют в автомобильные покрышки. Без нее резина получается низкого качества.

Ведущую роль в экономике многих стран играют чугун и латунь. Их производство немыслимо без цинка. В латуни его от 30-ти до 50-ти процентов (в зависимости от разновидности сплава).

Латунь идет не только на дверные ручки. Из нее изготавливают и посуду, оправы для магнитов, смесителей и высокотехнического оборудования для заводов разных профилей.

Широко используют и цинковые листы. Они – основа печатных форм в полиграфии.

Листы идут на изготовление источников тока, труб, покрытий для крыш и желобов для сточных вод.

Цинк – составная часть многих красителей. Так, окись цинка используют как белую краску. Кстати, именно такое покрытие используют в космонавтике.

Для ракет, спутников необходимы красители отражающие свет, а это лучше всего делают составы на основе цинка.

Он незаменим и в деле борьбы с радиацией. Под ее лучами сульфид металла вспыхивает, выдавая присутствие опасных частиц.

Позарились на элемент цинк и фармацевты. Цинк – антисептик. Его добавляют в мази для новорожденных, заживляющие составы.

Более того, некоторые медики уверены, что цинк, вернее, его недостаток, вызывает шизофрению.

Поэтому, заклинают врачи, обязательно надо употреблять продукты, содержащие металл.

Больше всего цинка в морепродуктах. Не зря же залежи металла хранятся в океанских глубинах.

Добыча цинка, применение. Физические, химические свойства металла

Краткое описание цинка

При стандартных условиях цинк представляет собой хрупкий металл. Имеет бело-голубоватый цвет.

История металла

Длительное время цинк не удавалось получить в чистом виде. Впервые это было сделано в 1738 году. Автором открытия стал Уильям Чемпион. Тогда же металлург запатентовал его дистилляционный вариант получения.

Спустя 5 лет в 1743 году тем же металлургом был открыт первый завод. В 1746 году химик А.С. Маргграф разработал схожий вариант получения чистого цинка. В 1805 году в английском Шеффилде была запатентована прокатка в качестве метода обработки металла. Она производилась при 1500С.

В России цинк был произведен на металлургическом заводе “Алагир”. Событие датируется началом 1905 года. Электролитический метод получения металла стал применяться в 1915 году на американских и канадских заводах.

Откуда возникло название “цинк”

Слово “цинк” стало фигурировать в различных источниках с первой половины XVI века. Название “zincum”, а также “zinken” упоминается в трудах швейцарского алхимика Парацельса. В немецком языке термин “zinke” означает “зубец”. Кристаллиты металла внешне напоминают иглы.

Цинк в природе

Существует порядка 66 видов цинка. Сфалерит встречается чаще прочих. Его также именуют цинковой обманкой. Металл в большей степени присутствует в изверженных породах.

Молярная масса цинка составляет 65,38 г/моль. Отмечается миграция элемента как в подземных, так и поверхностных водах. Хорошим осадителем для цинка выступает сероводород. Металл является важным компонентом живых организмов.

Крупнейшие мировые цинковые месторождения

Цинк

Добыча цинка в связи с обширными месторождениями металла развита в Китае, Австралии, Перу, США. Значительные месторождения также имеются в Казахстане. Крупными игроками на бирже цинка выступают Индия, Канада, Мексика.

Специфика получения металла

Гидрометаллургический метод служит базовым вариантом получения металла. Сначала концентраты обжигаются. В дальнейшем происходит их обработка серной кислотой. В итоге получается сульфатный раствор. Производится его очистка от примесей. Затем проводится электролиз в специальных свинцовых ваннах.

В результате электролиза происходит осаждение цинка на катодах из алюминия. Чистый металл каждый день удаляют с них, после чего он плавится в индукционных печах.

Интересный факт! В самородном виде цинк в природе нигде не наблюдается.

Физические признаки

Свойства металла цинка включают в себя следующие характеристики:

• средняя пластичность;
• бело-серебристый цвет;
• хрупкость.

Физические свойства цинка таковы, что его пластичность при температуре 1000С становится высокой. Хрупкость элемента увеличивается при наличии даже небольшого количества примесей.

Химические признаки

Отмечаются следующие свойства цинка:

• образование амфотерных соединений;
• активное реагирование с растворами кислот и щелочными средами;
• отсутствие непосредственного реагирования с водородом, а также углеродом;
• образование ионами металла аквакомплексов в водных растворах.

Характерны также химические свойства цинка в виде показателя электроотрицательности, равной 1,65. Электродный потенциал у металла составляет -0,76 В.

Применение

Металл используется следующим образом:

• для защиты стали от процесса коррозии;
• в качестве компонента цинк-воздушных аккумуляторов;
• в полиграфии;
• в качестве компонента твердых припоев для уменьшения их температуры плавления;
• для изготовления краски;
• в качестве антисептика и средства против воспаления;
• при изготовлении латуни;
• при производстве люминофоров;
• для производства оптических стекол.

Производство в мире, запасы и способы добычи

В мире производится порядка 10 миллионов тонн. Химический элемент цинк преимущественно добывается в Китае. На эту страну приходится 29% или 3,5 миллиона тонн. В тройку лидеров по запасам цинка входят Перу и Австралия. В топ-5 списка также входят Индия и США.

В России запасы цинка составляют 190 тысяч тонн. Это 11-е место среди всех стран-лидеров по добыче цинка.

Интересный факт! Цинк занимает четвертую позицию по применению среди всех известных металлов. На первом месте идет железо, на втором – алюминий, на третьем – медь.

Элемент преимущественно добывается открытым способом. Для этого при помощи тяжелой техники формируется карьер. Сегодня это самый доступный вариант добычи металла. Гораздо реже используется закрытый тип добычи. Создание подземных карьеров считается нерентабельным мероприятием.

Значение для организма

Элемент в количестве 2 г преимущественно содержится в печени, мышцах и поджелудочной железе. Отмечается наличие цинка в составе свыше 400 ферментов.

Элемент играет следующую роль:

• участвует в продуцировании спермы и гормонов у мужчин;
• принимает участие в превращении витамина Е;
• нормализует работу простаты;
• принимает участие в синтезировании тестостерона и инсулина;
• участвует в расщеплении алкоголя.

Цинк и его концентрация в продуктах

Продуктами-лидерами по содержании данного элемента являются устрицы, семечки тыквы и подсолнуха, кунжут, сыр, бобовые, мясо и шоколад. Отмечается присутствие металла в минеральной воде.

Интересный факт! В 100 г устриц может содержаться до 40 мг цинка. Это самый богатый данным микроэлементом продукт питания. На втором месте по его содержанию идут тыквенные семечки (10 мг).

Нехватка цинка в организме и ее проявления

С учетом характеристики цинка недостаток данного элемента может провоцировать у человека:

• утомление;
• нарушение памяти;
• раздражительность;
• депрессии;
• ухудшение зрения;
• снижение веса;
• понижение уровня инсулина;
• аллергические реакции;
• анемию.

Токсичность металла

С учетом формулы цинка элемент может быть токсичным для человека. Опасность представляют сульфаты цинка, провоцирующие нарушение роста, малокровие и даже бесплодие. Отравление оксидом цинка провоцирует потерю аппетита, жажду и сладкий привкус во рту. В дальнейшем человек становится сонливым, начинает чувствовать боли в груди. У него возникает сухой кашель.

Динамика цен на цинк, прогноз на 2018 год

С начала года прослеживается общая отрицательная динамика цен на цинк. Если в феврале 2018 года за тонну металла давали 3577,25 долларов, то по состоянию на 18 мая Лондонская Биржа Металлов (LME) установила курс цинка, равный 3096,50 долларов.

Куда инвестировать деньги

В 2016 году цинк имел статус самого доходного и подходящего для инвестиций металла. В 2017 году отметилась тенденция к снижению инвестиционной привлекательности данного элемента. При этом большинство аналитиков полагают, что цинк в 2018 останется лидером среди цветных металлов.

Deutsche Bank дает прогноз по цинку, в котором предполагается рост цены на металл на 8%. В ближайшие месяцы прогнозируется стоимость тонны металла в пределах 3120-3160 долларов.

Цинк и его сплавы — производство, свойства, виды и применение

(Голосов: 7, Рейтинг: 3.29)

Цинк — хрупкий голубовато-белый металл. В природе без примесей не встречается. В 1738 году Уильям Чемпион добыл чистые пары цинка с помощью конденсации. В периодической системе Менделеева находится под номером 30 и обозначается символом Zn.

Свойства цинка

Химические свойства цинка

Цинк — активный металл. При комнатной температуре тускнеет и покрывается слоем оксида цинка.

• Вступает в реакцию со многими неметаллами: фосфором, серой, кислородом.
• При повышении температуры взаимодействует с водой и сероводородом, выделяя водород.
• При сплавлении с щелочами образует цинкаты — соли цинковой кислоты.
• Реагирует с серной кислотой, образуя различные вещества в зависимости от концентрации кислоты.
• При сильном нагревании вступает в реакции со многими газами: газообразным хлором, фтором, йодом.
• Не реагирует с азотом, углеродом и водородом.

Физические свойства цинка

Цинк — твердый металл, но становится пластичным при 100–150 °C. При температуре выше 210 °С может деформироваться. Температура плавления — очень низкая для металлов. Несмотря на это, цинк имеет хорошую электропроводность.

• Плотность — 7,133 г/см³.
• Теплопроводность — 116 Вт/(м·К).
• Температура плавления цинка — 419,6 °C.
• Температура кипения — 906,2 °C.
• Удельная теплота испарения — 114,8 кДж/моль.
• Удельная теплота плавления — 7,28 кДж/моль.
• Удельная магнитная восприимчивость — 0,175·10-6.
• Предел прочности при растяжении — 200–250 Мн/м2.

Подробный химический состав цинка различных марок указан в таблице ниже.

Обозначение марок	Цинк, не менее	Примесь, не более
свинец	кадмий	железо	медь	олово	мышьяк	алюминий	всего
ЦВ00	99,997	0,00001	0,002	0,00001	0,00001	0,00001	0,0005	0,00001	0,003
ЦВ0	99,995	0,003	0,002	0,002	0,001	0,001	0,0005	0,005	0,005
ЦВ	99,99	0,005*	0,002	0,003	0,001	0,001	0,0005	0,005	0,01
Ц0А	99,98	0,01	0,003	0,003	0,001	0,001	0,0005	0,005	0,02
Ц0	99,975	0,013	0,004	0,005	0,001	0,001	0,0005	0,005	0,025
Ц1	99,95	0,02	0,01	0,01	0,002	0,001	0,0005	0,005	0,05
Ц2	98,7	1,0	0,2	0,05	0,005	0,002	0,01	0,010**	1,3
Ц3	97,5	2,0	0,2	0,1	0,05	0,005	0,01	—	2,5
* В цинке, применяемом для производства сплава марки ЦАМ4-1о, массовая доля свинца должна быть не более 0,004%. ** В цинке, применяемом для проката, массовая доля алюминия должна быть не более 0,005%.

Содержание примесей в цинке зависит от способа производства и качества сырья.

В России основной процент цинка получают гидрометаллургическим способом — металл восстанавливают из солей в растворах. Такой способ позволяет получить наиболее чистый металл. Но часть цинка обрабатывают при высоких температурах. Такой метод называют пирометаллургическим.

Свинец — особая примесь в цинке, так как основная его часть оседает из-за нерастворимых анодов, содержащихся в металле. Катодный цинк, помимо всех указанных примесей, состоит из хлора и фтора.

Как примеси изменяют свойства цинка

Производители ограничивают содержание кадмия, олова и свинца в литейных сплавах цинка, чтобы подавить межкристаллитную коррозию.

Олово — вредная примесь. Металл не растворяется и выделяется из расплава — способствует ломкости цинковых отливок. Кадмий напротив — растворяется в цинке и снижает его пластичность в горячем состоянии. Свинец увеличивает растворимость металла в кислотной среде.

Железо повышает твердость цинка, но снижает его прочность. Вместе с тем оно усложняет процесс заполнения форм при литье.

Медь увеличивает твердость цинка, но уменьшает его пластичность и стойкость при коррозии. Содержание меди также мешает рекристаллизации цинка.

Наиболее вредная примесь — мышьяк. Даже при небольшом ее количестве металл становится хрупким и менее пластичным.

Чтобы избежать растрескивания кромок при горячей прокатке цинка, содержание сурьмы не должна быть выше 0,01%. В горячем состоянии она увеличивает твердость цинка, лишая его хорошей пластичности.

Сплавы цинка

Сплавы на цинковой основе с добавлением меди, магния и алюминия имеют низкую температуру плавления и обладают хорошей текучестью. Они легко поддаются обработке, свариванию и паянию.

Латунь

Различают латуни двухкомпонентные и многокомпонентные.

Двухкомпонентная латунь — сплав цинка с высоким содержанием меди. Существует желтая латунь с медью в количестве 67%, золотистая медь или томпак — 75%, и зеленая — 60%. Такие сплавы могут деформироваться при температуре 300 °C.

Многокомпонентные латуни, помимо 2-х основных металлов, состоят из других добавок: никеля, железа, свинца или марганца. Каждый из элементов влияет на свойства сплава.

ЦАМ

ЦАМ — семейство цинковых сплавов. В их состав входят магний, алюминий и медь. Такие сплавы цинка используются в литейном производстве. В них содержится алюминий в количестве 4%.

Основная область применения сплавов ЦАМ — литье цинка под давлением. Сплавы этого семейства обладают низкой температурой плавления и хорошими литейными свойствами. Их высокопрочность позволяет производить прочные и сложные детали.

Вирениум

Сплав состоит из цинка (24,5%), меди (70%), никеля (5,5%).

Производств цинка

Добыча металла

Цинк как самородный металл в природе не встречается. Добывается из полиметаллических руд, содержащих 1–4% металла в виде сульфида, а также меди, свинца, золота, серебра, висмута и кадмия. Руды обогащаются селективной флотацией и получаются цинковые концентраты (50–60% Zn).

Концентраты цинка обжигают в печах. Сульфид цинка переводится в оксид ZnO. При этом выделяется сернистый газ SO2, который используется в производстве серной кислоты.

Получение металла

Существуют два способа получения чистого цинка из оксида ZnO.

Самый древний метод — дистилляционный. Обожженный концентрированный состав подвергают термообработке, чтобы придать ему зернистость и газопроницаемость.

Затем концентрат восстанавливают коксом или углем при температуре 1200–1300 °C. В процессе образуются пары металла, которые конденсируют и разливают в изложницы. Жидкий металл отстаивают от железа и свинца при температуре 500 °C. Так достигается цинк чистотой 98,7%.

Иногда используется сложная и дорогая обработка цинка ректификацией — разделением смесей за счет обмена теплом между паром и жидкостью. Такая чистка позволяет получить металл чистотой 99,995% и извлечь кадмий.

Второй метод производства цинка — электролитический. Обожженный концентрат обрабатывается серной кислотой. Готовый сульфатный раствор очищается от примесей, после чего подвергается электролизу в свинцовых ваннах. Цинк дает осадок на алюминиевых катодах. Полученный металл удаляют с ванн и плавят в индукционных печах. После этого получается электролитный цинк чистотой 99,95%.

Литье металла

Горячий цинк — жидкий и текучий металл. Благодаря таким свойствам он легко заполняется в литейные формы.

Примеси влияют на величину натяжения поверхности цинка. Технологические свойства металла можно улучшить, добавив небольшое количество лития, магния, олова, кальция, свинца или висмута.

Чем выше температура перегрева цинка, тем лучше он заполняет формы. При литье металла в чугунные изложницы его объем уменьшается на 1,6%. Это затрудняет получение крупных и длинных цинковых отливок.

Применение цинка

Чистый цинк используется для защиты металлов от коррозии. Основу покрывают тонкой пленкой. Этот процесс называется металлизацией.

В автомобильной отрасли

Сплавы на цинковой основе используют для оформления декора автомобильного салона, в производстве ручек дверей, замков, зеркал и корпусов стеклоочистителей.

В автомобильные покрышки добавляют окись цинка, которая повышает качество резины.

В батарейках, аккумуляторах и других химических источниках тока цинк используется как материал для отрицательного электрода. В производстве электромобилей применяются цинк-воздушные аккумуляторы, которые обладают высокой удельной энергоемкостью.

В производстве ювелирных украшений

Ювелиры добавляют цинк в сплавы на основе золота. В итоге они легко поддаются ковке и становятся пластичными — прочно соединяют мелкие детали изделия между собой.

Металл также осветляет ювелирные изделия, поэтому его часто используют в изготовлении белого золота.

В медицине

Окись цинка применяется в медицине как антисептическое средство. Окись добавляют в мази и другие составы для заживления ран.

Благодаря своим свойствам, цинк широко применяется в различных областях промышленности. Металл пользуется спросом из-за относительно низкой цены и хороших физических свойств.

Тесты по химии на тему «Окислительно-восстановительные реакции»

I. Какие элементы имеют постоянную степень окисления +1? А. 17Сl; Б. 24Сr; В. 11Na; Г. 79Au; Д. 3Li. II. В каком соединении цинк имеет степень окисления 0? A. ZnO; Б. Zn3(P04)2; В. Zn; Г. Na2Zn02; Д. ZnCl2. III. Чему равна высшая степень окисления хрома 24Сг? А. +3; Б. +2; В. +1; Г. +6; Д. +4. IV.Чему равна степень окисления серы в соединении Al2(SO3)3? А. +3; Б. 0; В. +5; Г. +4; Д. +6. V. Какие из реакций являются окислительно-восстановительными? A. К20 + С02 = К2С03; Б. 2NaOH + Н2С03 = Na2C03 + 2H20; B. Pb(N03)2 + Fe = Fe(N03)2 + Pb; Г. 2A1 + 6HC1 = 2A1C13 + 3H2↑; Д. CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓- + 2NaCl.

I. Какие элементы имеют постоянную степень окисления + 1? A. 55Cs; Б. 30Zn; В. 19K; Г. ]3А1; Д. 6С. II. В каком соединении марганец имеет степень окисления, равную + 4? А. МnС12; Б. МnО2; В. КМn04; Г. Мn; Д. К2Мn04. III. Чему равна высшая степень окисления серы ? А. +2; Б. +1; В. +4; Г. 0; Д. +6. IV. Чему равна степень окисления фосфора в соединении Ca(H2PO4)2? А. 3; Б. 5; В. 6; Г. 4; Д. 2. V. Какие из реакций являются окислительно -восстановительными? A. ВаС12 + Na2S04 = BaS04↓ + 2NaCl; Б. 3Cu20 + 14HN03 = 6Cu(N03)2 + 2NO + 7H20; B.СаО + С02 = CaC03; Г. 2КОН + H2C03 = K2C03 + 2H20; Д. Mg + 2HC1 = MgCl2 + H2↑.

I. Какие элементы имеют постоянную степень окисления + 2 ? A. 11Na; Б. 19К; В. 56Ва; Г. 13А1; Д. 26Fe. II. Чему равна степень окисления хрома в соединении Na2Cr207 ? А. +7; Б. +2; В. +3; Г. +4; Д. +6. III. В каком соединении сера имеет степень окисления, равную +4 ? A. S; Б. S02; В. K2S04; Г. Na2S; Д. Na2SO3. IV. Чему равна высшая степень окисления хлора 17С1? А. +4; Б. +1; В. 0; Г. -1; Д. +7. V. Какие из реакций являются окислительно -восстановительными? A. К20 + С02 = К2С03; Б. 2NaOH + H2C03 = Na2C03 + 2Н20; B. Pb(N03)2 + Fe = Fe(N03)2 + Pb; Г. 2A1 + 6HC1 = 2A1C13 + 3H2↑; Д. CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓+ 2NaCl.

I. Какие элементы имеют постоянную степень окисления +1 ? А. 29Сu; Б. 26Fe; В. 7N; Г. 11Na; Д. 56Ва. II.Чему равна степень окисления фосфора в соединении К2НР04 ? А. +7; Б. +5; В. +3; Г. +1; Д. +6. III. В каком соединении азот имеет степень окисления, равную +5 ? A. HN02; Б. A1(N03)3; В. N0; Г. N2; Д. Ba(N02)2. IV.Чему равна высшая степень окисления на трия 11Na ? А. +3; Б. +2; В. 0; Г. +1; Д. +5. V. Какие из реакций являются окислительно -восстановительными? A.Сu(ОН)2 + 2НС1 = СuС12 + 2Н20; Б. 2KMn04 + 5H2S03 = 2H2S04 + K2S04 + 2MnS04 + 3H20; B.СаС03 =СаО + С02↑; Г. Fe + CuCl2 = Сu + FeCl2; Д. Pb(N03)2 + ZnS04 = PbS04↓ + Zn(N03)2.

I. Какие элементы имеют постоянную степень окисления + 1? A. 26Fe; Б. 3Li; В. 29Сu; Г. 37Rb; Д. 56Ва. II. Чему равна степень окисления серы в соединении A12S3? А. +3; Б. -4; В. +6; Г. -2; Д. +1. III. В каком соединении азот имеет степень окисления, равную 0? A. KN03; Б. HN02; В. N2; Г. NH3; Д. N0. IV.Чему равна высшая степень окисления марганца 25Mn? А. 0; Б. -1; В. + 7; Г. +5; Д. +2. V. Какие из реакций являются окислительно -восстановительными? A. S03 + Н20 = H2S04; Б. Zn’+ 2НС1 = ZnCl2 + Н2↑; B. 2NaOH + H2S04 = Na2S04 + 2H20; Г. 2NaCr02 + 3Br2 + 8NaOH = 2Na2Cr04 + 6NaBr + 4H20; Д. Na20 + S03 = Na2S04.

I.Какие элементы имеют постоянную степень окисления +1? A. 11Na; Б. 26Fe; В. 17С1; Г. 12Mg; Д. 14Si. II.Чему равна степень окисления фосфора в соединении Cu3(P04)2? А. +7; Б. +6; В. +5; Г. +2; Д. +4. III.В каком соединении олово имеет степень окисления, равную +2? A. Sn(S04)2; Б. SnS04; В. Sn02; Г. Na2Sn02; Д. Sn(OH)2 IV.Чему равна высшая степень окисления мышьяка 33As? А. +1; Б. +4; В. +3; Г. +5; Д. +6. V.Какие из реакций являются окислительно — восстановительными? A.FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓+ 3NaCl; Б. 3Ag + 4HN03 = 3AgN03 + NO + 2H20; B.3MnS + 8HN03 = 3MnS04 + 8NO + 4H20; Г. Cu(OH)2 = CuO + H20; Д. HC1 + KOH = KC1 + H20.

I.Какие элементы имеют постоянную степень окисления +1? А. 29Сu; Б. 3Li; В. 20Са; Г. ]7С1; Д. 7N. II.Чему равна степень окисления свинца в со единении Na2Pb02? А. +2; Б. +6; В. +2; Г. +1; Д. +7. III.В каком соединении углерод имеет степень окисления +2 ? А. С; Б. Na2C03; В. СО; Г. СаС03; Д. С02. IV.Чему равна высшая степень окисления мо либдена 42Мо? А. +6; Б. +4; В. + 7; Г. +2; Д. 0. V.Какие из реакций являются окислительно- восстановительными? A.5K2S03 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 6К2SО4 + 2MnSO4 + + ЗН20; Б. Fe + 2НС1 = FeCl2 + Н2↑; B. A12(S04)3 + 6КОН = 2А1(ОН)3↓+ 3K2S04; Г. ВаС12 + K2S04 = BaS04↓ + 2КС1; Д. СаО + 2НС1 = СаС12 + Н20.

I. Какие элементы имеют постоянную степень окисления + 2? A. 11Na; Б. 9F; В. 22 Ti; Г. 12Mg; Д. 13А1 II.Чему равна степень окисления азота в со единении Ca(N03)2? А.+1; Б.+5; В.+3; Г. +2; Д. +6. III.В каком соединении цинк имеет степень окисления 0? A. ZnO; Б. Zn3(P04)2; В. Zn; Г. Na2Zn02; Д. ZnCl2. IV.Чему равна высшая степень окисления кальция 20Са? А. 0; Б. +6; В. +1; Г. +4; Д. +2. V.Какие из реакций являются окислительно- восстановительными? A.H2S04 + ВаО = BaS04↓ + Н20; Б. Ва + 2Н20 = Ва(ОН)2 + Н2↑; B.ЗР + 5HN03 + 2Н20 = ЗН3Р04 + 5NO; Г. ZnCl2 + 2NaOH = Zn(OH)2↓ + 2NaCl; Д. AgN03 + КС1 = AgCl↓ + KN03.

I. Какие элементы имеют постоянную степень окисления +1? А. 17С1; Б. 24Сr; В. 11Na; Г. 79Аu; Д. 3Li. II. Чему равна степень окисления марганца в соединении Na2MnO4? А. +2; Б.+6; В. +2; Г. +1; Д. +7. III. В каком соединении хром имеет степень окисления +3? А. Сr; Б. MgCr04; В. Сг03; Г. Сг2О3; Д. СаСг207. IV. Чему равна высшая степень окисления олова 50Sn? А. +2; Б. +4; В. +6; Г. + 7; Д. +5. V. Какие из реакций являются окислительно — восстановительными ? A.Са + 2НС1 = СаС12 +Н2↑; Б. ВаО + Н20 = Ва(ОН)2; B.ZnS04 + ВаС12 = BaS04↓+ZnCl2; Г. 5SnS04+ 2KMn04+ 8H2S04 = 5Sn(S04)2 +2MnS04 + + K2S04+ 8H20; Д. LiOH + HN03 = LiN03 + H20.

I. Какие элементы имеют постоянную степень окисления + 2? А. 29Сu; Б. 6С; В. 26Fe; Г. 38Sr; Д. 15Р. II. Чему равна степень окисления серы в соединении A12(S03)3? А. +3; Б. +2; В. +1; Г. +6; Д. +4. III. В каком соединении фосфор имеет степень окисления 0? А. А1Р04; Б. Р; В. Р205; Г. Н4Р207; Д. К2НР04. IV. Чему равна высшая степень окисления хрома 24Сr? А. +3; Б. 0; В. +5; Г. +4; Д. +6. V. Какие из реакций являются окислительно- восстановительными ? A.2Na + 2Н20 = 2NaOH + Н2↑; Б.ЗКОН + FeCl3 = Fe(OH)3↓ + ЗКС1; B.СаО + С02 = СаС03; Г.8HI + H2S04 = 4I2 + H2S + 4Н20; Д.HN03 + LiOH = LiNO3 + 4Н20.

Окисление цинка серой • Максим Исаченков • Научная картинка дня на «Элементах» • Химия

Самый простой способ быстро увлечься химией — увидеть, как смешанные в правильном соотношении невзрачные серые порошки, подожженные искрой, дают ослепительную вспышку и миниатюрный «ядерный гриб». На фото — реакция окисления цинковой пыли элементарной серой. Эту красочную реакцию впервые провели французские химики Рене Кусталь (René Coustal) и Франсуа Преве (François Prévet) в 1929 году.

Цинк — не самый активный металл, так что для начала его реакции с серой требуется нагрев до нескольких сот градусов или контакт с открытым пламенем (Будьте осторожны! Чтобы не обжечь руки, лучше поджигать смесь бикфордовым шнуром). Но когда реакция уже началась, из-за огромной удельной поверхности частиц цинковой пыли она протекает очень бурно, с выделением тепла и света. В ходе реакции образуется сульфид цинка (ZnS), мельчайшие частицы которого и формируют это красивое облако на фото.

В природе сульфид цинка встречается в виде минерала сфалерита, также известного как «цинковая обманка» — с древности этот минерал привлекал внимание людей своим необычным металлическим блеском. Уже в 2500 году до н. э. плавление сфалерита с самородной медью дало человечеству важнейший сплав меди и цинка — латунь, во многом превосходивший уже активно используемую бронзу (сплав меди с оловом).

В наши дни сульфид цинка в промышленных масштабах получают менее эффектным способом — реакцией оксида цинка (ZnO) с сероводородом (H₂S) при нагревании:

ZnO + H₂S → ZnS + H₂O

Сульфид цинка имеет весьма необычные применения в технике. Раньше его активно использовали для изготовления кинескопов телевизоров — люминофоры на его основе светятся под воздействием электронного пучка, создавая изображение на экране. По сравнению с другими подобными соединениями, часто содержащими дорогие редкоземельные элементы, сульфид цинка дешевле и проще в производстве.

В наши дни монокристаллы (крупные кристаллы, выращенные из раствора или расплава) сульфида цинка используются как сцинтилляторы для регистрации ионизирующих излучений. Сцинтилляторы — это вещества, испускающие видимый свет под воздействием высокоэнергетических заряженных частиц (альфа- и бета-частицы) или гамма-квантов. При этом интенсивность их свечения пропорциональна энергии детектируемого излучения, что позволяет не только зарегистрировать ионизирующее излучение, но и получить его энергетический спектр, благодаря чему можно качественно и количественно определить наличие радиоактивных изотопов. Так, на одной лабораторной работе по ядерной физике я определял с помощью сцинтилляционного гамма-спектрометра содержание радиоизотопа калия-40 (⁴⁰K) в самом обычном банане! Содержание этого радиоактивного изотопа в бананах измеряется микрограммами, но этот точнейший метод позволяет определить даже такие следовые количества.

Фото © Максим Исаченков.

Максим Исаченков

ЦИНКА СЕМЕЙСТВО — это… Что такое ЦИНКА СЕМЕЙСТВО?

Цинк растворяется в щелочах с выделением водорода и образованием цинкат-иона Zn(OH)42. Ртуть реагирует только с сильными кислотами-окислителями, такими, как HNO3 и царская водка. При этом могут образовываться нитраты ртути(I) и ртути(II), Hg2(NO3)2 и Hg(NO3)2. В этом заключается, в частности, ее отличие от меди, которая тоже способна проявлять степени окисления I и II, но с азотной кислотой образует только Cu(NO3)2. В зависимости от ряда факторов (размера реагирующих частиц, концентрации кислоты и температуры) медь реагирует с HNO3 с образованием различных соединений. Из раствора выделяются газообразные оксиды азота, азот и частично водород, в растворе образуются ион Cu(II), Nh3OH, N2h5, Nh5+, может образовываться осадок CuO.
Оксиды. Все металлы подгруппы (Zn, Cd, Hg) при нагревании реагируют с кислородом. Цинк образует белый ZnO, который при повышении температуры желтеет. Белый ZnO получается при термической диссоциации солей оксокислот; его используют как пигмент. Кадмий при прямом окислении образует коричневый оксид CdO, который при повышении температуры до ЦИНКА СЕМЕЙСТВО700° C разлагается на кадмий и кислород. Напротив, ZnO исключительно стабилен (см. в табл. 18 более отрицательное значение энтальпии образования ZnO). Ртуть медленно окисляется до HgO на воздухе при ЦИНКА СЕМЕЙСТВО300° С и вновь разлагается до металла при температурах чуть выше этой. HgO имеет желтую и красную модификации. Нет данных, свидетельствующих об образовании Hg2O.
Амфотерность. Оксид цинка проявляет типичные амфотерные свойства, реагируя как с основаниями, так и с кислотами и образуя соответственно цинкат-ион Zn(OH)42и Zn2+. Гидроксид цинка Zn(OH)2 получается по реакции с основанием, но в избытке основания растворяется, образуя растворимый цинкат:
Zn(OH)2 +2OH- = Zn(OH)4 2-При использовании раствора аммиака в качестве основания тоже образуется вначале гидроксид, который в избытке Nh4 образует комплексный ион тетраамминцинка: Zn(OH)2 + 4Nh4 = [[Zn(Nh4)4]]2+ + 2OH
Кадмий образует аналогичный ион тетраамминкадмия [[Cd(Nh4)4]]2.
Оксид и гидроксид кадмия в отличие от таких же соединений цинка не проявляют амфотерных свойств. Кадмиат CdO22образуется только при сплавлении оксида кадмия(II) со щелочью. Оксид ртути(II) тоже устойчив к действию оснований, но амфотерность ртути проявляется в том, что HgS растворяется в растворе Na2S с образованием тиомеркурат(II)-иона HgS22.
Взаимодействие с кислотами. При обработке оксидов элементов подгруппы IIB кислотами образуются соли нитраты, сульфаты, галогениды, фосфаты и карбонаты. Карбонаты, нитраты и сульфаты при термической диссоциации разлагаются с образованием CO2, NO2, SO3 (SO2 + O2) соответственно. Карбонат ртути(I) Hg2CO3 получается при смешении растворов Hg2(NO3)2 и карбоната щелочного металла. Образование Hg2CO3 свидетельствует об отсутствии гидролиза иона Hg(I).
Галогениды. Все металлы подгруппы реагируют с галогенами, образуя галогениды; галогениды получаются также при действии галогеноводородов на оксиды и гидроксиды этих металлов. Хлорид цинка ZnCl2, получаемый хлорированием Zn, используют для консервации древесины. Расплав ZnCl2 является умеренным электролитом, что свидетельствует о частично ионном характере связи. Фторид цинка ZnF2 получают прямым фторированием цинка либо реакцией HF c ZnO или ZnCl2. Кадмий со всеми галогенами образует CdIIX2, а также CdICl. Ртуть образует галогениды ртути(I) и ртути(II). Хлорид ртути(II) (сулема), в отличие от хлорида ртути(I) Hg2Cl2, растворим в воде. HgCl2 получают по реакции обмена HgSO4 + 2NaCl -> HgCl2 + Na2SO4 Из раствора его выделяют сублимацией. Сулема высокотоксичное вещество. Хлорид ртути(I) (каломель) нерастворим в воде, неядовит и находит ограниченное применение в медицине как слабительное. Водному слою над осадком каломель придает красивый шелковистый оттенок. Ион ртути(I) Hg22+, или [[Hg:Hg]]2+, имеет необычный для ионов металлов состав, но он существует, что подтверждено результатами химических, электрохимических и спектральных исследований. Ртуть металлическая и HgCl2 находятся в равновесии с Hg2Cl2: Hg0 + HgCl2 = Hg2Cl2
Хлорид ртути(II) практически полностью неионное соединение с ковалентным типом связи. Однако то, что при действии h3S на раствор HgCl2 или на раствор с ионом Hg22+ выделяется только HgS, подтверждает наличие определенного количества ионов Hg2+. Аналогично при действии гидроксид-иона образуется только гидроксид ртути(II) Hg(OH)2. Галогениды металлов подгруппы IIB проявляют тенденцию к образованию галогено- и псевдогалогенокомплексов при реакциях растворимых галогенидов или псевдогалогенидов, например:

Комплексообразование настолько сильно выражено у Cd, что аутокомплексы существуют в растворах солей кадмия (например, в растворе CdCl2): 2CdCl2 = Cd[[CdCl4]] В соединениях XHgX (X галоген) ковалентная связь столь прочна, что комплексные соединения ртути намного менее стабильны, чем соответствующие соединения цинка или кадмия. Поэтому в растворе HgCl2 преобладают ионы HgCl+ и Cl, а добавление Cl-иона к раствору HgCl2 не увеличивает стабильность комплексных ионов типа HgCl42. При взаимодействии галогенидов (а также других солей) ртути с аммиаком в зависимости от его физического состояния (газ или раствор) получается белый плавкий либо неплавкий осадок: HgCl2 + 2Nh4 (газ) = Hg(Nh4)2Cl2 (плавкий белый осадок) HgCl2 + 2Nh4 (водн.) = Nh5Cl + HgNh3Cl (неплавкий белый осадок) Вторая реакция тормозится в присутствии больших количеств хлорида аммония Nh5Cl. Среди других реакций для обнаружения аммиака в воде используется реактив Несслера щелочной раствор K2[[HgI4]]. При его взаимодействии с Nh4 и солями аммония образуется красно-коричневый осадок: 2[[HgI4]]2+ Nh4 + 3OH -> [[OHg2Nh3]]I + 7I+ 2h3O Образование этого осадка возможно уже при ничтожных количествах аммиака в растворе. Таким способом можно обнаруживать начало разложения (гниения) продуктов животного или растительного происхождения. Известны и другие соединения ртути с азотом, например, аммиачные комплексы типа иона тетраамминртути(II) [[Hg(Nh4)4]]2+, получаемого из аммиака и соли ионного типа: Hg(ClO4)2 + 4Nh4 [[Hg(Nh4)4]]2+ + 2ClO4
Очевидно, что ртуть имеет координационное число 2 (как в HgCl2 или [[Hg(Nh4)2]]2+, оба линейного строения) или 4, как в [[Hg(Nh4)4]]2+ (тетраэдрического строения).
Гидриды. Все металлы подгруппы IIB образуют гидриды состава Mh3. Так, гидрид цинка Znh3 получается при взаимодействии ZnI2 с LiAlh5 или LiH. Все гидриды реагируют с водой, выделяя водород, аналогично поведению гидридов элементов подгрупп IA и IIA. Термическая устойчивость гидридов убывает в ряду Znh3 > Cdh3 > Hgh3, причем Hgh3 начинает разлагаться при 125° С.
Сульфиды. Сульфиды двухвалентных металлов образуются по реакции прямого синтеза, а также при действии сероводорода на растворы солей. Сульфид цинка ZnS белое и растворимое в кислотах вещество, одно время он как пигмент в смеси с наполнителем BaSO4 (литопон) широко применялся для приготовления красок, в производстве пластмасс, линолеума и т.п. Сульфид кадмия CdS светложелтое вещество также применяют как пигмент, но он растворяется только в сильных кислотах или с окислителями. Для ртути известен только сульфид HgS, так как Hg22+ при обработке сероводородом образует только HgS:
Hg22+ + h3S -> Hg0 + HgS + 2H+ Приведенная реакция является реакцией диспропорционирования и хорошим доказательством чрезвычайной нерастворимости HgS: только смесь HNO3 + HCl растворяет этот сульфид.
Реакции Льюиса. Все ионы рассматриваемых металлов Zn, Cd, Hg обладают большим сродством к электронной паре, и поэтому можно полагать, что они являются сильными кислотами Льюиса, однако ртуть в меньшей степени, чем цинк и кадмий. Координационное число цинка преимущественно равно 4, но может достигать и 6. Получение двух 6-координационных комплексных ионов с октаэдрической структурой приведено ниже: Zn2+ + 6Nh4 = [[Zn(Nh4)6]]2+ Zn2+ + 3Nh3Ch3Ch3Nh3 = [[Zn(en)3]]2+
Последнее соединение представляет собой комплексный ион с бидентатными лигандами: en молекула этилендиамина Nh3Ch3Ch3Nh3, донор двух электронных пар.

Энциклопедия Кольера. — Открытое общество. 2000.

Окисление — цинк — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Окисление — цинк

Cтраница 1

Окисление цинка ZnZn2 2e — происходит на отрицательном электроде, восстановление меди Си2 2е — Си на положительном.  [1]

Окисление цинка Zn Zn2 2e — происходит на отрицательном электроде, восстановление меди Cu2 2e — Cu на положительном.  [2]

Окисление цинка Zn Zn2 2er происходит на отрицательном электроде, восстановление меди Си2 2е — Си — на положительном.  [3]

Окисление цинка Zn Zn2 2e — происходит на отрицательном электроде, восстановление меди Cu2 2e — Cu на положительном.  [4]

Вследствие окисления цинка в шихте в верхних зонах печи в футеровке отлагается оксид цинка. В нижних зонах печи идет восстановление и отложение цинка. В результате повторения этого процесса окисления и восстановления возникает циркуляция цинка в печи и происходит накопление его паров в печных газах.  [5]

Скорость окисления цинка почти не зависит от давления О2, так как концентрация промежуточных ионов цинка на границе раздела кислород — оксид очень мала и дальнейшее ее снижение вследствие повышения давления О2 лишь незначительно влияет на градиент концентрации между границей раздела и поверхностью металла, где концентрация Zn2 в междоузлиях наибольшая.  [6]

При окислении цинка и кадмия образуется, наоборот, рыхлая толстая пленка окисла; причем с увеличением толщины пленки число трещин на ней растет, и, следовательно, возрастают вероятность столкновения частиц пара с поверхностью металла и скорость сублимации.  [7]

При окислении цинка ионы цинка переходят в раствор, а электроны остаются в металле. По проводнику, соединяющему металлы, эти электроны переходят на никель и расходуются в реакции восстановления ионов никеля. Такие процессы протекают до тех пор, пока весь цинк не растворится или не израсходуются частицы, которые могут восстанавливаться на никеле.  [8]

Рассмотрим процесс окисления цинка с образованием твердой окиси в результате взаимодействия с кислородом цинка, находящегося в твердом, жидком или газообразном состоянии.  [9]

Первое уравнение выражает окисление цинка, второе-восстановление меди.  [11]

При этом скорость окисления цинка ( кривая 1) характеризуется отрезком ia а скорость восстановления водорода ( кривая 2 -отрезком гк.  [12]

На отрицательном электроде проходит окисление цинка.  [14]

Как видно, степень окисления цинка повышается от нуля до 2 и равна заряду иона цинка 2 — Вещества, отдающие свои электроны в процессе реакции, называются восстановителями. В данной реакции восстановителем является цинк. В результате реакции степень окисления элемента возрастает. Это значит, что вещество из восстановленной формы превращается в окисленную.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Решение задачи

1. Поскольку при сжигании Х были получены только углекислый газ и вода, Х могло содержать углерод, водород и кислород. Найдем количество образовавшихся при сгорании Х веществ: n(СО₂) = 10,08 / 22,4 = 0,45 моль; n(Н₂О) = 3,6 /18 = 0,2 моль. Следовательно, количество углерода и водорода, содержащееся в сжигаемой навеске Х равно: n(С) = 0,45 моль; n(Н) = 0,4 моль; n(О) = (6,6 — (0,45 × 12 + 0,4 × 1)) / 16 = 0,05 моль. Установим простейшую формулу соединения Х: С : Н : О = 0,45 : 0,4 : 0,05 = 9 : 8 : 1, т.е. С₉Н₈О. Поскольку плотность паров соединения Х по воздуху не превышает 5, его молярная масса не должна превышать 5 × 29 = 145 г/моль. Молярная масса вещества, имеющего формулу С₉Н₈О (совпадающую с простейшей) равна 132 г/моль, следовательно, соединение Х имеет молекулярную формулу С₉Н₈О.

2-3. Поскольку соединение содержит один атом кислорода, оно может быть спиртом, альдегидом, кетоном или простым эфиром. Х реагирует с аммиачным раствором оксида серебра(I), при нагревании его с гидроксидом меди(II) наблюдается выпадение красного осадка. Эти реакции указывают на наличие альдегидной группы в составе Х (Х можно отнести к классу альдегидов).

Т.к. вещество Х обесцвечивает бромную воду, оно может содержать в составе молекулы кратные связи (Х можно отнести к непредельным соединениям). Поскольку при окислении перманганатом калия образуется бензойная кислота (Х можно отнести к ароматическим соединениям), единственным соединением, которое удовлетворяет всем условиям, является 3‑фенилпропеналь (коричный альдегид).

3.Уравнения описанных в условии задачи реакций:

4. Коричный альдегид может существовать в виде цис- и транс-изомеров.

Южный федеральный университет | Пресс-центр: Ученые ЮФУ оценили угрозу наночастиц оксидов цинка и меди для здоровья человека

Специалисты ЮФУ из Научно-исследовательской лаборатории «Экологический мониторинг почв» кафедры почвоведения и оценки земельных ресурсов совместно с коллегами из Национального медицинского исследовательского центра онкологии факультета почвоведения Московского государственного университета, Синьцзянского института экологии и географии Китайской Академии наук, Люблинского медицинского и Ереванского государственного университетов оценили потенциальную опасность наночастиц оксидов цинка и меди для окружающей среды и здоровья человека.

Наночастицы (НЧ) относятся к материалам, имеющим общий размер в наноразмерном диапазоне, который не превышают 100 нм. Благодаря специфическим характеристикам и физико-химическим свойствам применение НЧ широко распространено в промышленности, например, в сельском хозяйстве и производстве товаров народного потребления, а также в других отраслях.

Однако широкое использование НЧ создает вероятность загрязнения окружающей среды. НЧ могут случайно или преднамеренно попадать в воздух, воду и почву и накапливаться там в течение длительного времени. Например, в культивируемые почвы НЧ попадают благодаря наноудобрениям, пестицидам, обработке семян, гидропонным растворам и агропленкам.

Наиболее распространенные металлооксидные НЧ – оксиды цинка и меди – очень вредны для широкого спектра организмов. Эти наночастицы токсичны первоначально, но при взаимодействии с растительными клетками и тканями, либо путем высвобождения ионных форм они способны наносить еще больший вред.

Токсичность наночастиц в значительной степени зависит от кислотности почвы, в которой они проходят стадию трансформацию, включающую в себя процессы агрегации, растворения, адсорбции (увеличения концентрации) и окисления-восстановления.

После того как НЧ оказываются в почве, они могут влиять на ее физические и химические свойства, взаимодействовать с другими загрязняющими веществами, образовывать новые виды токсичных соединений и нарушать микробную функциональность.

Влияние НЧ на различные виды растений зависит от размера частиц, их концентрации, продолжительности влияния, генотипов растений, условий эксперимента и синтеза НЧ. Например, известно, что НЧ оксидов цинка и меди воздействовали на съедобные растения, вызывая изменения всхожести семян; трансформации в структуре и ультраструктуре постоянных компонентов клетки; жизненно необходимых для её существования –клеточных и субклеточных органелл; угнетение роста корней и побегов; усиление окислительного стресса и повышение активности его ферментов; гибель клеток; подавление фотосинтеза; повреждение ДНК и снижение скорости движения воды через растение – транспирации.

Рост промышленного производства и, как следствие, загрязнения почвы создает более высокие шансы попадания наночастиц в организм человека по пищевой цепи. Также они способны попадать в клетки человека при пероральном и кожном воздействии из-за своего малого размера и возможности легко проникать через клеточную стенку и мембраны.

Доказано, что НЧ оксидов цинка и меди проходят через различные химические и биохимические реакции, которые могут повлиять на биологическую фиксацию азота, повредить клетку растения и вызвать серьезную угрозу для здоровья человека. Необходимо сопоставлять их содержание в удобрениях с фазой роста урожая с наибольшим откликом. Например, надлежащее применение небольших количеств НЧ имело максимальные преимущества для сельскохозяйственных культур, когда наночастицы наносились на семена до прорастания. Поэтому следует разработать ряд стандартов оценки безопасности и токсикологического риска, включая пути воздействия и безопасные уровни содержания НЧ оксидов цинка и меди.

Результаты исследований были опубликованы в журнале Environmental Geochemistry and Health, IF 3.662, Q1. 

Ранее ученые ЮФУ изучали токсичность наночастиц оксида меди на яровом ячмене. Подробнее можно прочитать в журнале Science of The Total Environment.

Именование Соединения

У каждого соединения есть название. В идеале это название должно указывать на состав соединения и, возможно, некоторых его свойств. Такие имена называются систематические названия и основаны на наборе правил, разработанных IUPAC. Несмотря на то что все соединения имеют систематические названия, многие также имеют тривиальные или общепринятые названия. В таблице 6.1 перечислены общие (тривиальные) названия некоторых молекулярных соединений.Некоторые ионные соединения перечислены в таблице. 6.2, с их общими и систематическими названиями.

ТАБЛИЦА 6.2 Названия и формулы некоторых распространенных ионных соединения.

Общее название	Систематическое название	Формула
отбеливатель	гипохлорит натрия	NaOCl
мел	карбонат кальция	CaCO 3
лайм	оксид кальция	CaO
Молоко магнезиальное	гидроксид магния	мг (OH) 2

А.Число окисления
Многие правила присвоения названий основаны на концепции степени окисления. Степень окисления элемента представляет собой положительный или отрицательный характер (природу) атома этого элемента в конкретной ситуации связывания. Окислительные числа присваиваются по следующим правилам:

1. Степень окисления несоединенного элемента равна 0. В уравнении

   Zn + 2 HCl H ₂ + ZnCl ₂

   степень окисления цинка (Zn) как несвязанного атома равна 0, а степень окисления Степень окисления водорода в H ₂ равна 0.

2. Степень окисления одноатомного иона — это заряд этого иона. В ZnCl ₂ , степень окисления хлора как Cl ^— составляет -1, а степень окисления цинка поскольку Zn ²⁺ равно +2. В Ag ₂ S степень окисления серебра Так как Ag ⁺ равно +1, а содержание серы как S ^2- равно -2.
3. Водород в соединении обычно имеет степень окисления +1. Исключение это правило возникает, когда водород связан с металлом.
4. Кислород в соединении обычно имеет степень окисления -2. Пероксиды исключение из этого правила: в перекиси водорода, H ₂ O ₂ , например, степень окисления кислорода -1.
5. Сумма степеней окисления атомов в соединении равна 0. Например, в соединении ZnCl ₂ степень окисления иона цинка равна +2 и каждого хлорид-иона -1. Сумма этих степеней окисления (+2 для цинка и -2 для двух хлорид-ионов) равно 0.
6. В многоатомном ионе чистый заряд иона представляет собой сумму окисления числа атомов в ионе. Мы можем использовать это правило для расчета окисления количество азота в нитрат-ионе, NO ₃ ^— , путем установки до следующего уравнения:

   Число окисления азота

   +3 (степень окисления кислорода) = -1

   Число окисления кислорода = -2

   Подставляя, получаем:

   Число окисления азот +3 (-2) = -1

   Путем перестановки это уравнение становится:

   Число окисления азот = -1 — 3 (-2)

   = -1 + 6 = + 5

Б.Бинарные соединения
Многие химические соединения бинарны; то есть они содержат два элемента. Двоичный соединения бывают нескольких разновидностей.

1. Бинарные соединения, содержащие металл и неметалл
Бинарные соединения металла и неметалла содержат катион металла и неметаллическое соединение. анион. Названия и формулы катионов и анионов были введены в разделе 5.7 (таблицы 5.7-5.9). Напомним, что щелочные металлы образуют только ионы с зарядом +1, щелочноземельные металлы образуют только ионы с зарядом +2, а алюминий образует только ион Al ³⁺ .Для этих ионов название элемента, за которым следует термин ион, является недвусмысленным имя. Например, ион натрия может быть только Na ⁺ , ион кальция только Ca ²⁺ . Согласно правилам IUPAC, названия всех других металлических катионы содержат название элемента, за которым следует его степень окисления (в скобки) в этом ионе. Это правило предотвращает двусмысленность. Название хром ион не говорит, является ли ион Cr ²⁺ или Cr ³⁺ ; собственные названия этих ионов — хром (II) и хром (III).Анионы в бинарных соединениях именуются с использованием корневого имени элемента, за которым следует суффиксом ide ; например, идион брома — это Br ^—, фид-ион sul представляет собой S ^2-, а оксид-ион представляет собой O ^2-. В этих примерах корневое имя элемента выделено курсивом. Для бинарных соединений катион назван первым, а анион — вторым. Таким образом,

NiCl ₂ — хлорид никеля (II)
K ₂ S — сульфид калия
CaBr ₂ — бромид кальция
ZnO — оксид цинка (II)

Прежде чем покинуть эту группу соединений, мы должны еще раз упомянуть второй и менее предпочтительный метод наименования катионов одного и того же элемента в разных степенях окисления.Этот более старый метод дает окончание ous иону с более низкой степенью окисления и окончание ic иону с более высокой степенью окисления. Часто в этой системе также используется латинский корень названия элемента. Таким образом, в этой системе Fe ²⁺ — это двухвалентное железо, а Fe ³⁺ — трехвалентное; Pb ²⁺ — водопроводный, а Pb ⁴⁺ — водопроводный. Эти элементы, использующие латинские корни, показаны в Таблице 6.3.

ТАБЛИЦА 6.3 Некоторые элементы с неанглийскими корневыми именами (корень выделен курсивом)

Элемент	Латинское название		Элемент	Латинское название
медь	стакан ром		свинец	слива задница
золото	aur мкм		серебро	арген тум
утюг	ферр мкм		банка	станн мкм

2.Бинарные соединения, содержащие два неметалла но не водород
Бинарные соединения двух неметаллов, ни один из которых не является водородом, являются молекулярными. а не ионный. Они не содержат катионов и анионов. Двуокись углерода (CO ₂ ) и трихлорид фосфора (PCl ₃ ) являются примерами таких соединений. Они названы с использованием префиксов, чтобы указать, сколько атомов элемента находится в одном. молекула соединения. (Префиксы перечислены в таблице 6.4.)

ТАБЛИЦА 6.4 Префиксы, используемые для обозначения бинарных соединений двух неметаллов

Номер атомов	Префикс		Число атомов	Префикс		Число атомов	Префикс
1	моно —		5	пента-		9	нона-
2	di-		6	гекса-		10	дека-
3	три-		7	гепта-		11	hendeca-
4	тетра-		8	окта-		12	додека —

Имя второго элемента изменяется на корень его имени, за которым следует окончание ide. И в формуле, и в названии этих соединений самый неметаллический элемент идет первым (см. Рисунок 5.16 в главе 5). Префикс mono часто опускается для первого элемента, но никогда не опускается для второго. Таким образом,

CO — окись углерода
SF ₆ — гексафторид серы
N ₂ O — окись азота

3.Бинарные кислоты
Бинарное соединение образуется, когда галоген или любой элемент, кроме кислорода, из Группы 6 таблицы Менделеева с водородом могут быть названы так, как были бинарные неметаллические соединения, обсуждаемые в предыдущем разделе. Тем не мение, когда эти соединения растворяются в воде, раствор содержит водород ионы. Поскольку это свойство определяет кислоту (Раздел 5.7D), эти соединения также должны называться кислотами.Таким образом, эти соединения имеют два набора названий: один для чистого состояния и один для соединения, растворенного в воде (см. таблицу 6.5). Следует отметить два момента: (1) Название кислоты имеет префикс hydro . и суффикс ic. (2) Эти формулы всегда записываются с водородом. первый. Другие неметаллы образуют соединения с водородом, но это , а не . кислоты; в их формулы последним записан водород. Метан, CH ₄ , аммиак, NH ₃ , и арсин, AsH ₃ , являются примерами.

ТАБЛИЦА 6.5 Номенклатура бинарных кислот

Формула	Наименование в чистом виде	Название в водном растворе
HCl	хлористый водород	кислота соляная
H 2 S	сероводород	Кислота сероводородная
HBr	бромистый водород	кислота бромистоводородная

4.Псевдобинарные соединения
Несколько многоатомных ионов действуют так же, как одноатомные ионы, что их классифицируют. как таковой. Эти ионы называются псевдобинарными ионами. В их состав входит аммоний ион, NH ₄ ⁺ , ион гидроксида, OH ^— , цианид ion, CN ^— и др. Соединения, содержащие эти ионы, являются псевдобинарными. соединения.

Свойства иона аммония очень похожи на свойства ионов щелочных металлов.Соединения, содержащие ион гидроксида, являются основаниями. Общее определение основания состоит в том, что его водный раствор содержит больше гидроксида, чем ионов водорода. (Базы были введены в Раздел 5.7D.)

Ион цианида ведет себя очень похоже на ион галогена. Многие соединения, содержащие цианид-ион, чрезвычайно токсичны.

C. Тройные соединения
Тройные соединения — это соединения, содержащие три элемента.Ионный тройной соединения образуются комбинацией одноатомного катиона с многоатомным (содержащий несколько атомов) анион, как в нитрате натрия, NaNO ₃ . А многоатомный анион получают из трехкомпонентной кислоты.

1. Тройные кислоты и их анионы
Когда тройное соединение содержит водород и многоатомный анион (например, HNO ₃ ), его название в чистом виде — , водород, , за которым следует название аниона.Чистая HNO ₃ имеет название нитрат водорода. Когда это соединение растворяется в воде, оно представляет собой кислоту и называется так. HNO ₃ в водном растворе называется азотной кислотой. В таблице 6.6 перечислены формулы некоторых из этих соединений, названия, которые они носят в водном растворе, степень окисления неметалла, отличного от кислорода, который они содержат, а также названия и формулы их анионов. Правила называть эти соединения кислотами следуют таблице. Обязательно изучите таблицу при чтении правил и обратите внимание на закономерность, показанную в именах и формулах.

Правила наименования тройных кислот следующие:

1. Название наиболее распространенной оксикислоты для конкретного неметалл — это корень имени элемента плюс суффикс ic . Она имеет без префикса. Название аниона этой кислоты — корень элемента имя плюс суффикс съел . Степень окисления неметалла в этом кислота высока, но не обязательно максимально возможна.Эти кислоты иногда обозначается как ic-ate кислот. Из оксикислот в таблице 7.6 азотной, серная, фосфорная и хлорная относятся к категории «наиболее распространенных». В в таблице отмеченные звездочкой формулы являются наиболее распространенными кислотами для конкретного неметалла.
2. Название кислоты, в которой неметалл имеет следующая более низкая степень окисления — корень элемента плюс суффикс ous. Имя его аниона — корень плюс ите .Эти кислоты можно назвать ousite кислот. Из кислот, перечисленных в таблице 6.6, азотистая, сернистая и хлорсодержащая попадают в эту группу. Их формулы можно предсказать, если вы узнали формулы первой группы. Анион кислоты ousite содержит на один атом кислорода меньше, чем у кислоты ic-ate .
3. Как и в случае с галогенами, если есть оксикислота, в которой у неметалла есть еще более низкая степень окисления, эта кислота названа с использованием префикс-суффикс hypo-ous, и его анион с использованием гипоита . Из кислоты в таблице 6.6, только хлорноватистая относится к этой категории. Его формула можно предсказать, если вы знаете формулу хлорноватой кислоты. Анионы этих кислоты содержат на два атома кислорода меньше, чем анионы ic-ate кислоты.
4. Опять же, как с галогенами, если есть оксикислота в котором неметалл имеет более высокую степень окисления, чем в наиболее распространенных кислота, эта кислота называется per-ic acid, а ее анион per-ate. Из кислот в таблице 6.6 в эту группу входит только хлорная кислота. Его формула может можно предсказать из формулы хлорноватой кислоты. Анион будет содержать один атом кислорода больше, чем у аниона кислоты ic-ate .

Формулы солей этих кислот представляют собой нейтральные комбинации ионов (обсуждаются в Раздел 6.1). Чтобы назвать их, сначала назовите катион в соответствии с правилами, приведенными в Раздел 6.2B1. Названия анионов приведены в таблице 6.6.

2. Тройные кислоты, содержащие углерод
Многие кислоты содержат только углерод, водород и кислород. Примером может служить уксусная кислота. Его формулу можно записать как

HC ₂ H ₃ O ₂ или HCH ₃ CO ₂ или CH ₃ COOH или CH ₃ CO ₂ H

Независимо от того, как это написано, есть только один кислотный водород в уксусной кислоте; остальные три атома водорода не разделяются как ионы водорода в водный раствор.Обратите внимание, как кислый водород помещается сам по себе в каждый формул, чтобы обозначить эту разницу. Многие кислоты, такие как уксусная, содержат группа атомов, связанных с группой -COOH. Только водород группы -COOH кислый водород. Например,

C ₆ H ₅ COOH бензойная кислота

C ₂ H ₃ COOH акриловая кислота

Эти кислоты называются карбоновыми кислотами.Более подробно они обсуждаются в Глава 15. При названии анионов этих кислот ic кислоты заменяется на a te. Таким образом,

уксусная кислота HC 2 H 3 O 2 , дает ацетат-ион, C 2 H 3 O 2 —

бензиновая кислота C 6 H 5 COOH, дает бензоат-ион, C 2 H 5 COO —

акриловая кислота C 2 H 3 COOH, образует акрилат-ион, C 2 H 3 COO —

3.Соли, содержащие более одного катиона
Иногда вы можете встретить соль, содержащую более одного катиона. Если оба катиона являются металлами, они называются в том порядке, в котором они написаны, в соответствии с уже приведенными правилами. Если один из катионов является водородом, соль можно назвать либо путем обозначения катиона водородом , либо путем добавления bi в качестве префикса к имени аниона. Таким образом, NaHCO ₃ можно назвать гидрокарбонатом натрия или бикарбонатом натрия.Соли с более чем одним катионом, один из которых является водородом, иногда называют кислыми солями.

Реализация степени окисления Zn3 +

Из-за незаполненных d-оболочек атомы переходных металлов проявляют несколько степеней окисления и богатый химический состав. Хотя цинк часто классифицируют как переходный металл, электроны в его заполненной оболочке 3d ¹⁰ не участвуют в химических реакциях; следовательно, его степень окисления +2. Используя расчеты, основанные на теории функционала плотности, мы показываем, что химический состав цинка может коренным образом измениться, когда ему позволят взаимодействовать с высокостабильными суперэлектрофильными трианионами, а именно с BeB ₁₁ (CN) ₁₂ ³⁻ и BeB ₂₃ (CN) ₂₂ ³⁻ , которые лежат 15.Энергия на 85 и 18,49 эВ ниже, чем у их соответствующих нейтральных состояний. Тот факт, что Zn существует в +3 степенях окисления при взаимодействии с этими фрагментами, подтверждается его большими энергиями связи 6,33 и 7,04 эВ с BeB ₁₁ (CN) ₁₂ ³⁻ и BeB ₂₃ (CN) ₂₂ ³⁻ , соответственно, и на основе всестороннего анализа его характеристик связывания, распределения плотности заряда, функции локализации электронов, молекулярных орбиталей и разложения энергии, все демонстрируют сильную участие его 3d-электронов в химической связи.Было обнаружено, что замена CN на BO еще больше увеличивает энергию связи цинка.

Эта статья в открытом доступе

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте снова?

WebElements Таблица Менделеева »Цинк» оксид цинка

• Формула: ZnO
• Формула системы Хилла: O ₁ Zn ₁
• Регистрационный номер CAS: [1314-13-2]
• Формула веса: 81.389
• Класс: оксид
• Цвет: белый
• Внешний вид: твердое кристаллическое вещество
• Температура плавления: 2248 ° C; 1975 ° С
• Точка кипения: сублимированных при 1800
• Плотность: 5600 кг м ^-3

Ниже приведены некоторые синонимы оксида цинка :

• оксид цинка
• оксид цинка (II)

Степень окисления цинка в оксиде цинка составляет 2 .

Синтез

Нет в наличии

Твердотельная структура

• Геометрия цинка:
• Прототипная структура:

Элементный анализ

В таблице показано процентное содержание элементов для ZnO (оксид цинка).

Элемент	%
O	19.66
Zn	80,34

Изотопный рисунок для ZnO

На приведенной ниже диаграмме показана расчетная изотопная структура для формулы ZnO с наиболее интенсивным ионом, установленным на 100%.

Список литературы

Данные на этих страницах составлены и адаптированы из первичной литературы и нескольких других источников, включая следующие.

• р.Т. Сандерсон в книге Chemical Periodicity , Рейнхольд, Нью-Йорк, США, 1960.
• Н.Н. Гринвуд и А. Эрншоу в Chemistry of the Elements , 2nd edition, Butterworth, UK, 1997.
• F.A. Cotton, G. Wilkinson, C.A. Мурильо и М. Бохманн, в Advanced Inorganic Chemistry , John Wiley & Sons, 1999.
• A.F. Trotman-Dickenson, (ed.) In Comprehensive Inorganic Chemistry , Pergamon, Oxford, UK, 1973.
• Р.W.G. Wyckoff, в Crystal Structures , том 1, Interscience, John Wiley & Sons, 1963.
• A.R. West in Основы химии твердого тела Химия , John Wiley & Sons, 1999.
• A.F. Wells в Структурная неорганическая химия , 4-е издание, Оксфорд, Великобритания, 1975.
• J.D.H. Donnay, (ed.) В Таблицах для определения кристаллических данных , монография ACA номер 5, Американская кристаллографическая ассоциация, США, 1963.
• Д.Р. Лиде (ред.) В справочнике по химии и физике компании Chemical Rubber Company , CRC Press, Бока-Ратон, Флорида, США, 77-е издание, 1996 г.
• J.W. Mellor in Комплексный трактат по неорганической и теоретической химии , тома 1–16, Longmans, Лондон, Великобритания, 1922–1937.
• J.E. Macintyre (ed.) В Словарь неорганических соединений , тома 1-3, Chapman & Hall, Лондон, Великобритания, 1992.

Изучите периодические свойства по этим ссылкам

Степени окисления (степени окисления)

Использование степеней окисления для определения того, что было окислено, а что восстановлено

Это наиболее распространенное использование степеней окисления.

Помните:

Окисление связано с увеличением степени окисления

Восстановление включает снижение степени окисления

В каждом из следующих примеров мы должны решить, включает ли реакция окислительно-восстановительный потенциал, и если да, то что было окислено, а что восстановлено.

Пример 1:

Это реакция между магнием и соляной кислотой или газообразным хлористым водородом:

Изменилась ли степень окисления чего-либо? Да, они есть — у вас есть два элемента, которые находятся в соединениях с одной стороны уравнения и как несоединенные элементы с другой.Чтобы быть уверенным, проверьте все степени окисления :.

Степень окисления магния увеличилась — он окислился. Степень окисления водорода упала — она ​​уменьшилась. Хлор находится в одной и той же степени окисления по обе стороны уравнения — он не был окислен или восстановлен.

Пример 2:

Реакция между гидроксидом натрия и соляной кислотой:

Проверка всех степеней окисления:

Ничего не изменилось.Это не окислительно-восстановительная реакция.

Пример 3:

Это подлый! Реакция между хлором и разбавленным холодным раствором гидроксида натрия:

Очевидно, что хлор изменил степень окисления, потому что он попал в соединения, начиная с исходного элемента. Проверка всех степеней окисления показывает:

Хлор только вещь, чтобы изменить степень окисления. Он был окислен или восстановлен? Да! Оба! Один атом был восстановлен, потому что его степень окисления упала.Другой был окислен.

Это хороший пример реакции диспропорционирования . Реакция диспропорционирования — это реакция, при которой одно вещество одновременно окисляется и восстанавливается.

Использование степеней окисления для определения окислителя и восстановителя

Это лишь незначительное дополнение к последнему разделу. Если вы знаете, что было окислено, а что восстановлено, вы можете легко определить, что такое окислитель и восстановитель.

Пример 1

Это реакция между ионами хрома (III) и металлическим цинком:

Степень окисления хрома изменилась с +3 до +2, поэтому он был восстановлен. Цинк перешел от нулевой степени окисления в элементе до +2. Он был окислен.

Так что же происходит с уменьшением? Это цинк — цинк отдает электроны ионам хрома (III). Итак, цинк — это восстановитель.

Точно так же вы можете вычислить, что окислителем должны быть ионы хрома (III), потому что они отбирают электроны у цинка.

Пример 2

Это уравнение реакции между ионами манганата (VII) и ионами железа (II) в кислых условиях. Это прорабатывается далее на странице.

Если взглянуть быстро, становится очевидно, что ионы железа (II) окислены до ионов железа (III). Каждый из них потерял электрон, а их степень окисления увеличилась с +2 до +3.

Водород все еще находится в степени окисления +1 до и после реакции, но ионы манганата (VII) явно изменились.Если определить степень окисления марганца, то она упала с +7 до +2 — снижение.

Итак, ионы железа (II) окислены, а ионы манганата (VII) восстановлены.

Что восстановило ионы манганата (VII) — очевидно, это ионы железа (II). Железо — единственное, что имеет измененную степень окисления. Итак, ионы железа (II) являются восстановителем.

Точно так же ионы манганата (VII) должны быть окислителем.

Использование степеней окисления для определения реакционных соотношений

Это иногда полезно, когда вам нужно разработать пропорции реагирования для использования в реакциях титрования, когда у вас недостаточно информации для расчета полного ионного уравнения.

Помните, что каждый раз, когда степень окисления изменяется на одну единицу, переносится один электрон. Если степень окисления одного вещества в реакции падает на 2, это означает, что оно приобрело 2 электрона.

Что-то еще в реакции должно терять эти электроны. Любое понижение степени окисления одного вещества должно сопровождаться увеличением степени окисления другого вещества на такую ​​же степень окисления.

Этот пример основан на информации из старого вопроса AQA уровня A.

Ионы, содержащие церий в степени окисления +4, являются окислителями. (Они сложнее, чем просто Ce ⁴⁺ .) Они могут окислять ионы, содержащие молибден, от степени окисления +2 до +6 (от Mo ²⁺ до MoO ₄ ^2- ). При этом церий восстанавливается до степени окисления +3 (Ce ³⁺ ). Каковы реагирующие пропорции?

Степень окисления молибдена увеличивается на 4. Это означает, что степень окисления церия должна снизиться на 4 для компенсации.

Но степень окисления церия в каждом из его ионов падает только с +4 до +3, то есть на 1. Таким образом, очевидно, что для каждого иона молибдена должно быть задействовано 4 иона церия.

Реакционные пропорции: 4 церийсодержащих иона на 1 ион молибдена.

Или, если взять более общий пример, включающий ионы железа (II) и ионы манганата (VII). . .

Раствор манганата калия (VII), KMnO ₄ , подкисленный разбавленной серной кислотой, окисляет ионы железа (II) до ионов железа (III).При этом ионы манганата (VII) восстанавливаются до ионов марганца (II). Используйте степени окисления, чтобы составить уравнение реакции.

Степень окисления марганца в ионе манганата (VII) +7. Название говорит вам об этом, но попробуйте еще раз просто для практики!

При переходе к ионам марганца (II) степень окисления марганца снизилась на 5. Каждый ион железа (II), который вступает в реакцию, увеличивает степень окисления на 1. Это означает, что должно быть пять ионов железа (II), реагирующих на каждый ион манганата (VII).

Следовательно, левая часть уравнения будет иметь вид: MnO ₄ ^— + 5Fe ²⁺ +?

Правая часть будет: Mn ²⁺ + 5Fe ³⁺ +?

После этого вам придется гадать, как уравновесить оставшиеся атомы и заряды. В этом случае, например, весьма вероятно, что кислород попадет в воду. Это означает, что вам откуда-то нужен водород.

Это не проблема, потому что реакция протекает в растворе кислоты, поэтому водород вполне может происходить из ионов водорода.

В конечном итоге вы получите это:

Лично я предпочел бы выводить эти уравнения из электронных полууравнений!

Исследование показывает, что степень окисления цинка может быть увеличена до +3, что коренным образом меняет химический состав элемента — NewsBeezer

Кредит: Unsplash / CC0 Public Domain

Цинк традиционно имеет валентность два, то есть два электрона принимают участие в химической реакции элемента.Новая публикация исследователя Пуру Йена, доктора философии. из Университета Содружества Вирджинии, показывает, что химический состав цинка можно коренным образом изменить, сделав его трехвалентным ̵

1; или ценой в три — с подходящим реагентом.

«С помощью этой технологии вы можете управлять химией на фундаментальном уровне и, таким образом, обеспечивать синтез новых материалов с индивидуальными свойствами», — говорит Йена, заслуженный профессор физики философского факультета.

Хотя цинк классифицируется как элемент переходного металла, его третья электронная оболочка, расположенная вокруг ядра и содержащая электроны, является полной и, в отличие от обычных переходных металлов, не участвует в химической реакции цинка и не позволяет цинку образовываться. быть магнитным.Однако Йена выяснила, что цинк может изменять свои свойства при взаимодействии с высокостабильными трианионами.

«Это [третья оболочка] d-электроны принимают участие в химических реакциях, а цинк может нести магнитный момент», — сказала Йена ». Это исследование показывает, что основные химические свойства атома можно изменить.

Эссе Йены «Реализация состояния окисления Zn ³⁺ » было опубликовано в журнале Nanoscale . Исследование финансировалось Министерством энергетики США.

Йена, автор около 650 статей и 14 книг, занимается исследованиями атомных кластеров и наночастиц более 35 лет.

«Замечательные свойства наноматериалов заключаются в том, что они могут сильно отличаться от своих массивных аналогов. Например, золото, драгоценный металл, может быть реактивным при уменьшении его размера до нанометров », — сказал он. «Это то, что мы называем современной алхимией».

По его словам, новаторские открытия Йены в отношении цинка основаны на его предыдущей работе, поскольку он и его коллеги разработали атомные кластеры, которые могут быть очень стабильными по отношению к нескольким зарядам.

«Мы постоянно исследуем новые материалы со свойствами, которые люди считали недоступными; мы делаем это, контролируя их размер, состав и состояние заряда », — сказал он.«Возможности безграничны».

Помимо Йены, соавторами исследования являются Хонг Фанг, доктор философии, доцент кафедры физики, и постдоки Дипика, доктор философии, и Хута Банджаде, доктор философии.

---

Физики открыли треханионную частицу с колоссальной стабильностью

---

Дополнительная информация:
Hong Fang et al., Реализация состояния окисления Zn ³⁺ , в наномасштабе (2021). DOI: 10.1039 / D1NR02816B

Источник: Университет Содружества Вирджинии

Цитата : Исследование показывает, что степень окисления цинка может быть увеличена до +3, что коренным образом меняет химический состав элемента (2021 г., 16 августа), данные доступны 17 августа 2021 г. с https://phys.org/news / 2021-08-степень окисления цинка-фундаментально-element.html

Этот документ защищен авторским правом. Воспроизведение любой части без письменного разрешения запрещено, за исключением случаев справедливой торговли для частного изучения или исследовательских целей.Контент предоставляется только в информационных целях.

реакций окисления-восстановления

реакций окисления-восстановления Вернуться на страницу указателя химических реакций

Реакции окисления-восстановления

Окисление — это химическое изменение, при котором электроны теряются атомом или группа атомов, и восстановление — химическое изменение, при котором приобретаются электроны атомом или группой атомов.

В качестве простого примера окислительно-восстановительного процесса рассмотрим, что происходит, когда вы окунаете полоску металлического цинка в синий раствор сульфата меди (II).Полоска цинка покрывается красновато-коричневым слоем металлической меди. Молекулярное уравнение для этой реакции

Zn ( с ) + CuSO 4 ( водн. ) ==> FeSO 4 ( водн. ) + Cu ( с )

В этом простом примере мы можем сказать, что цинк окислился, а медь окислилась. уменьшенный. Для удобства мы можем рассматривать эту реакцию как две отдельные части или половин. реакции одна связана с потерей двух электронов атомом цинка, а другая являющийся усилением двух электронов ионом меди (II).Две половинные реакции —

Zn ( s ) ==> Zn 2+ ( водн. ) + 2 e — окисленный

Cu 2+ ( водн. ) + 2 e — ==> Cu ( s ) уменьшенный

В связи с реакциями окисления и восстановления используются два термина: окислительный агент, вид, который окисляет другой вид, а сам восстанавливается, и восстановитель, вид, восстанавливающий другой видов, а сам окислен. В нашем примере выше Ион меди (II) является окислителем, а металлический цинк — восстановителем. это не всегда сразу видно по одному только ионному заряду, является ли соединение подвергается окислению или восстановлению. Например, MnO ₂ реагирует с соляной кислотой с образованием газообразного хлора и Mn ²⁺ ион. Очевидно, что нейтральный хлор получается окислением Cl ^— . Поэтому мы предполагаем, что MnO ₂ подвергается снижение, несмотря на то, что нейтральное вещество, MnO ₂ превращается в катионное вещество, Mn ²⁺ .Концепция окисления числа был разработан как простой способ отслеживания электронов в реакция. Используя степени окисления, вы можете определить, были ли электроны переносится и, таким образом, происходит ли реакция окисления-восстановления.

Число окисления

Степень окисления (иногда называемая степенью окисления ). состояние ) атома в веществе определяется как заряд атома, если он существовал как одноатомный ион или гипотетический заряд, присвоенный атому в содержание по набору правил.Затем мы определяем окислительно-восстановительную реакцию как одну в котором один или несколько атомов меняют степень окисления, сигнализируя о том, что произошел перенос электронов.

Правила присвоения номеров окисления

1	Степень окисления атома в элементе равна нулю.
2	Степень окисления атома в одноатомном ионе равна заряд иона.
3	Степень окисления кислорода у всех оксидов -2, у -1 — у перекиси.
4	Степень окисления водорода +1 во всех соединениях, кроме гидриды (бинарные соединения металла и водорода), где он равен -1.
5	Степень окисления фтора для всех его соединений равна -1.Другие галогены (Cl, Br, I) имеют степень окисления -1 в бинарных соединениях, кроме случаев, когда другим элементом является кислород или другой галоген, расположенный выше него в периодической таблице.
6	Сумма степеней окисления атомов в соединении равна нуль. одноатомный ион равен заряду иона. Сумма окисления число атомов в многоатомном ионе равно заряду иона.

Баланс уравнения окисления-восстановления

Уравнения окисления-восстановления часто слишком сложно сбалансировать при проверке. метод (проб и ошибок), который мы использовали до сих пор.Есть два систематических методы балансировки окислительно-восстановительных уравнений. Один из них — это полуреакция или ионно-электронный метод и второй — метод степени окисления. В этом заключении я расскажу только о метод полуреакции. Сначала мы перечислим правила, а затем пройдемся по пара примеров подробно.

Правила уравновешивания окисления-восстановления методом полуреакции

1	Напишите скелетное уравнение или полуреакцию, которая включает те реагенты и продукты, которые содержат элементы, претерпевающие изменение окисления количество.
2	Напишите уравнение полуреакции окислителя с элемент, претерпевающий уменьшение с каждой стороны уравнения. Элемент не должен быть записанным как свободный элемент или ион, если он действительно не существует как таковой. Должен быть написана часть реальной молекулярной или ионной разновидности.
3	Напишите еще одно уравнение полуреакции для восстановителя с элемент, подвергающийся увеличению степени окисления с каждой стороны.
4	Сбалансируйте каждую половину реакции по количеству атомов каждого элемента. В нейтральном или кислом растворе можно использовать H 2 O и H + для балансировка атомов кислорода и водорода. Сначала уравновешиваются атомы кислорода. Для каждый избыточный атом кислорода на одной стороне уравнения, баланс получается добавлением одного H 2 O на другую сторону . Тогда H + используется для баланс водородов.Обратите внимание, что O 2 и H 2 не используются для балансировки атомы кислорода и водорода, если они на самом деле не являются реагентами или продуктами. Если раствор щелочной, можно использовать OH — и H 2 O. Для каждого избытка кислорода в одной части уравнения сбалансированность получается добавлением одной H 2 O к той же стороне и 2 OH — к другой боковая сторона. Если водород все еще не сбалансирован после этого, баланс достигается путем добавление одного OH — для каждого избыточного водорода на той же стороне , что и избыток и один H 2 O на другой стороне. Если и кислород, и водород находятся в избытке на той же стороне полуреакции, OH — может быть записано на другой стороне для каждого парного превышения Н и О.
5	Уравновесить каждую половину реакции по количеству зарядов, добавив электроны на левую или правую сторону полуреакции. Если предыдущие правила внимательно проследили, будет обнаружено, что электроны должны добавляться в левую сторона полуреакции для окислителя и правая часть полуреакция восстановителя.
6	Умножьте каждую половину реакции на выбранное число, чтобы получить количество электронов одинаково в каждой полуреакции.

7	Сложите две полуреакции, полученные в результате умножения. В полученном уравнении отмените все члены, общие для обеих сторон. Все электроны должны отменить.

8

Преобразуйте чистое ионное уравнение, полученное из шага 8, в молекулярное уравнение.Это делается путем добавления к каждой стороне уравнения равного количество ионов, которые не переносят электроны (ионы-спектаторы), но которые присутствуют вместе с реактивными компонентами в нейтральных химических веществах.

В нашем первом примере позволяет сбалансировать следующее уравнение окисления-восстановления:

K 2 Cr 2 O 7 + HCl ==> KCl + CrCl 3 + H 2 O + Cl 2

Сначала мы уравновесим половину реакции окислителя следующим образом.Обратите внимание, что у нас кислый раствор из-за HCl.

Cr 2 O 7 2- ==> Кр 3+

Cr 2 O 7 2- ==> 2 Cr 3+

Cr 2 O 7 2- ==> 2 Cr 3+ + 7 H 2 O

14 H + + Cr 2 O 7 2- ==> 2 Cr 3+ + 7 H 2 O

14 H + + Cr 2 O 7 2- + 6 e — ==> 2 Cr 3+ + 7 H 2 O

Затем мы уравновешиваем половину реакции для восстановителя.

Класс — ==> Класс 2

2 Класс — ==> Класс 2

2 Класс — ==> Класс 2 + 2 e —

Теперь мы умножаем каждую половину реакции на числа, выбранные так, чтобы электроны уравновешивались. при добавлении.

1 x [14 H + + Cr 2 O 7 2- + 6 e — ==> 2 Cr 3+ + 7 H 2 O]

3 x [ 2 Класс — ==> Класс 2 + 2 e — ]

---

14 H + + Cr 2 O 7 2 + 6 Cl — ==> 2 Cr 3+ + 7 H 2 O + Cl 2

14 H ⁺ было добавлено как 14 HCl, а 6 из Окислено 14 хлорид-ионов.К каждой стороне уравнения 8 добавляются еще Cl ^— , чтобы представить те Cl ^— , которые не окислялись. Аналогично 2 K ⁺ может быть добавлено с каждой стороны, чтобы показать, что Cr ₂ O ₇ ^2- происходило из K ₂ Cr ₂ O ₇ . Итак, наше сбалансированное молекулярное уравнение —

.

K 2 Cr 2 O 7 + 14 HCl ==> 2 KCl + 2 CrCl 3 + 7 H 2 O + 3 Cl 2

Для нашего второго примера мы сбалансируем следующее уравнение, которое находится в щелочной раствор.

Zn + NaNO 3 + NaOH ==> Na 2 ZnO 2 + NH 3 + H 2 O

Уравновешивание полуреакции окислителя происходит следующим образом.

НЕТ 3 — ==> NH 3

НЕТ 3 — + 6 H 2 O ==> NH 3 + 9 OH —

НЕТ 3 — + 6 H 2 O + 8 e — ==> NH 3 + 9 OH —

Уравновешивание полуреакции восстановителя выглядит следующим образом.

Zn ==> ZnO 2 2-

4 OH — + Zn ==> ZnO 2 2- + 2 H 2 O

4 OH — + Zn ==> ZnO 2 2- + 2 H 2 O + 2 e —

Теперь мы умножаем каждую половину реакции на числа, выбранные так, чтобы электроны уравновешивались. при добавлении.

1 x [NO 3 — + 6 H 2 O + 8 e — ==> NH 3 + 9 OH — ]

4 x [4 OH — + Zn ==> ZnO 2 2- + 2 H 2 O + 2 e — ]

---

НЕТ 3 — + 6 H 2 O + 4 Zn + 16 OH — ==> NH 3 + 9 OH — + 4 ZnO 2 2- + 8 H 2 O

Условия отмены, общие для обеих сторон, у нас есть.

НЕТ 3 — + 4 Zn + 7 OH — ==> NH 3 + 4 ZnO 2 2- + 2 ч 2 O

Преобразуйте чистое ионное уравнение в молекулярное, добавив ионы.

4 Zn + NaNO 3 + 7 NaOH ==> 4 Na 2 ZnO 2 + NH 3 + 2 H 2 O

Вернуться на страницу указателя химических реакций

Исследование избирательности, зависящей от состояния окисления, при полимеризации циклических сложных эфиров и карбонатов с комплексами цинка (II)

https: // doi.org / 10.1016 / j.isci.2018.08.020Получить права и содержание

Основные моменты

•

Были получены димерные и мономерные гетероскорпионаты цинка

•

Мономерный комплекс цинка необратимо реагирует на окислительно-восстановительные процессы и

•

Димерный цинковый комплекс дает обратимый химический окислительно-восстановительный потенциал и неактивен по отношению к ROP

•

Окисление бензоксида цинка происходит по фосфиновой составляющей

Резюме

активность в отношении полимеризации с раскрытием цикла циклических сложных эфиров и карбонатов для создания биоразлагаемых пластиков, применимых в нескольких областях.Здесь мы используем ферроцен-хелатный гетероскорпионатный комплекс в реакциях окислительно-восстановительной полимеризации с переключаемым окислительно-восстановительным потенциалом, и мы показываем, что он является умеренно активным катализатором полимеризации с раскрытием кольца L-лактида, ɛ-капролактона, триметиленкарбоната и δ-валеролактона. Уникальным для этого типа катализатора является то, что окисленный комплекс имеет такую ​​же полимеризационную активность, что и соответствующее восстановленное соединение, но демонстрирует существенно разные скорости реакции в случае триметиленкарбоната и δ-валеролактона.Исследования окисленного соединения предполагают наличие органического радикала, а не комплекса Fe (III). Расчеты электронной структуры и теории функционала плотности (DFT) были выполнены для подтверждения предложенных электронных состояний каталитического комплекса и для объяснения наблюдаемых различий в реакционной способности. Катализатор также сравнивали с мономерным феноксидным комплексом, чтобы показать влияние взаимодействия фосфин-цинк на каталитические свойства.