У цинка степень окисления – Таблица степеней окисления химических элементов. Максимальная и минимальная степень окисления. Возможные степени окисления химических элементов.

Какая степень окисления у цинка?

Цинк – элемент IIВ группы Периодической системы Д.И. Менделеева. В своих соединениях он проявляет постоянную и положительную степень окисления равную (+2), например , , , , и др.
Цинк также может существовать в виде простого вещества – металла, а степень окисления металлов в элементарном состоянии равна нулю, так как распределение электронной плотности в них равномерно (ответ на вопрос «какая степень окисления у цинка»).
В первой реакции происходит изменение степеней окисления у элементов цинк и сера, причем первый из них окисляется, а второй – восстанавливается. Схемы электронного баланса имеют следующий вид:
 

   

   

 
Во второй реакции происходит изменение степеней окисления у элементов цинк и азот, причем первый из них окисляется, а второй – восстанавливается. Схемы электронного баланса имеют следующий вид:
 

   

   

ru.solverbook.com

ZnSO4, степень окисления серы и др элементов

Общие сведения о сульфате цинка и степени окисления в ZnSO4

Брутто-формула – ZnSO₄. Молярная масса сульфата цинка равна – 161,45 г/моль.

Рис. 1. Сульфат цинка. Внешний вид.

Хорошо растворяется в воде (гидролизуется по катиону). Реагирует с концентрированной серной кислотой, щелочами, гидратом аммиака. Вступает в реакции обмена и комплексообразования.

ZnSO4, степени окисления элементов в нем

Чтобы определить степени окисления элементов, входящих в состав сульфата цинка, сначала необходимо разобраться с тем, для каких элементов эта величина точно известна.

Известно, что суммарная степень окисления кислотного остатка определяется числом атомов водорода, входящих в состав кислоты и записывается со знаком минус. Сульфаты – это соли серной кислоты, брутто-формула, которой имеет вид H₂SO₄. В составе серной кислоты имеется два атома водорода, следовательно, степень окисления кислотного остатка (сульфат-иона) равна (-2): SO

4^2-.

Степень окисления кислорода в составе неорганических кислот, а, значит и их кислотных остатков, всегда равна (-2).Для нахождения степени окисления серы в сульфат ионе примем её значение за «х» и определим его при помощи уравнения электронейтральности:

x + 4×(-2) = -2;

x — 8 = -2;

x = +6.

Значит степень окисления серы в составе сульфат-иона равна (+6). Определим степень окисления цинка аналогичным способом:

y + (+6) + 4×(-2) = 0;

y + 6 – 8 = 0;

y -2 = 0;

y = +2.

Следовательно, степень окисления цинка равна (+2):

Zn⁺²S⁺⁶O^-2₄.

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

ru.solverbook.com

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

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

В четвертом периоде цинк является последним d-элементом, его валентные электроны 3d

104s². В образовании химических связей участвуют только электроны внешнего энергетического уровня, поскольку конфигурация d¹⁰ является очень устойчивой. В соединениях для цинка характерна степень окисления +2.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Реагирует с концентрированными серной и азотной кислотами с образованием соли цинка и продуктов восстановления кислот:
Zn + 2H₂SO₄ → ZnSO₄ + SO₂ + 2H₂O;
Zn + 4HNO₃ → Zn(NO

3)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

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

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

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

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

Оксид цинка (II) ZnO – белые кристаллы, при нагревании приобретают желтую окраску. Плотность 5,7 г/см³, температура возгонки 1800°С. При температуре выше 1000°С восстанавливается до металлического цинка углеродом, угарным газом и водородом:
ZnO + C → Zn + CO;
ZnO + CO → Zn + CO₂;
ZnO + H₂ → Zn + H₂O.

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

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

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

Гидроксид цинка (II) Zn(OH)₂ – бесцветное кристаллическое или аморфное вещество. Плотность 3,05 г/см

3, при температуре выше 125°С разлагается:
Zn(OH)₂ → ZnO + H₂O.

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

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

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

himege.ru

Степени окисления цинка в технологиях производства и использование

 

Степень окисления цинка характеризует способность металла образовывать соединения в результате взаимодействия с реагентами. Это свойство используется при поиске, извлечении химического элемента из руды и промышленном производстве.

Цинк используется в промышленности и в медицине

Характеристика металла

Цинк принадлежит к группе цветных металлов и занимает по добыче третье место в мире, уступая только алюминию и меди. Хотя в мире наблюдается перепроизводство, добыча сырья непрерывно растет в связи с обширными потребностями применения в строительстве, химической промышленности и машиностроении.

Химический элемент № 30 — цветной металл, белого цвета с синим оттенком. Его плотность составляет 7,13 г/см3, а температура плавления — 419,5 °C. Ковким и эластичным он становится при разогреве до температуры 150— 200 °C.

С увеличением температурного градиента его можно преобразовать в порошок, а пары способны воспламеняться на воздухе с образованием густого дыма белого цвета, представляющего собой окись.

Добыча цинка

Химический элемент № 30 является достаточно распространенным на Земле. Он содержится в более чем 60 минералах, среди которых наиболее перспективными для добычи являются:

• вюрцит;
• сфалерит;
• цинкит;
• смитсонит;
• каламин.

Низкая концентрация в породе обусловливает переработку и обогащение руды непосредственно вблизи месторождения. Технология извлечения сырья из сульфидных руд предусматривает использование флотационного или гравитационного способа.

Добыча и переработка руды

Выплавка металла производится электролитическим или термическим способом.

Термическая обработка предполагает обжиг руды, предварительно измельченной и обогащенной.

В результате обжига образуется оксид. Концентрат подвергают спеканию с последующим восстановлением углем при температуре +1200 °C. Технология извлечения чистого материала постоянно совершенствуется, что минимизирует содержание второстепенных компонентов.

 

Основным способом добычи цинка, который применяется в промышленности, является электролитический.

Обогащенный концентрат руды обрабатывают серной кислотой с последующей очисткой раствора от примесей. Химически чистый компонент осаждается на алюминиевых катодах, а из отходов производства извлекают купорос.

В настоящее время добычу сырья осуществляет 50 стран. Крупнейший в мире цинковый рудник находится на Аляске в горах и эксплуатируется круглый год.

В связи с возрастающими потребностями промышленного производства в сырье, рассматриваются альтернативные источники его добычи, среди которых особое место занимают донные отложения океана.

Альтернативный источник добычи цинка

Технология извлечения химического элемента из руды постоянно усовершенствуется и позволяет повысить интенсивность разработки уже разведанных месторождений.

Окислительные реакции металла

Окисление цинка происходит на воздухе с образованием оксидной пленки, которая защищает поверхность от дальнейшего разрушения под влиянием реагентов и препятствует вытеснению водорода из воды.

Степенью окисления, которую проявляет химический элемент в соединениях, является +2.

• Цинк легко растворяется в разбавленных соляной и серной кислотах. В результате реакции происходит восстановление серной кислоты до серы или сероводорода.
• В результате реакции цинка с азотной кислотой образуются различные продукты восстановления кислоты.
• При взаимодействии цинка с раствором перманганата калия происходит обесцвечивание раствора.
• Реакция металла с ванадатом калия характеризуется восстановлением ванадия с последовательным изменением цвета раствора: желтый, синий, зеленый, фиолетовый.
• Металлический цинк растворяется в растворах щелочей с высокой концентрацией.
• Оксиды металла можно получить в результате термического разложения карбонатов и синтеза простых веществ.
• Соли цинка легко подвергаются гидролизу. В результате реакции металлического цинка с раствором хлорида металла, выделяется водород.

Применение цинка

Материал настолько прочно вошел в быт, что его часто можно не заметить в обыкновенных изделиях: водосточной трубе, ведре, инвентаре для сада и огорода, в патроне электрической лампочки и деталях машин.

• Использование цинка в качестве материала для покрытия изделий предотвращает коррозионные процессы и повышает устойчивость к механическим повреждениям и воздействию агрессивной среды.
• Цинк используют для формирования металлических сплавов, самым известным из которых является латунь. Для ее изготовления используется 20% добытого сырья.
• Цинк является сырьем для химической промышленности. Его используют для изготовления гальванических батарей, минеральных красок, очистки растворов.
• Половина добытого в мире металла используется для нанесения защитных покрытий, и только 15% используется для изготовления исключительно цинковых изделий.
• Химический элемент № 30 является важным минералом, обеспечивающим нормальное функционирование организма, поэтому его используют в фармакологии для изготовления витаминных комплексов.

Похожие статьи

 

ometallah.com

Цинк и Титан Степень окисления

Цинк и Титан

• Степень окисления: +2; 0 • Степень окисления: +2; +4; 0 ; +3 (редко)

• Голубовато — серебристый металл. • Хрупкий • Хорошо прокатывается в листы (при 100 -150 °С) • Плавится при 419, 5 ° С • Серебристо-белый. • Легкий, немного тяжелее Al • Тугоплавкий (1665 °С) • Прочный и вязкий • Поддается различным видам обработки

• Цинк встречается только в виде соединений: • Zn. S – цинковая обманка • Zn. CO 3 – цинковый шпат • Титановые руды распространены широко, но содержание в них титана невелико: • Fe. Ti. O 3 • n. Fe 2 O 3– титаномагнетит • Fe. Ti. O 3 – ильменит • Ti. O 2 — рутил

• Получение Цинка: 2 Zn. S + 3 O 2 → 2 Zn. O + 2 SO 2↑ Zn. CO 3 → Zn. O + CO 2↑ Zn. O + C → Zn + CO • Получение Титана: • Руды обогащают. Хлорируют рудные концентраты с последующим восстановлением магнием. Ti. O 2 + 4 HCl → Ti. Cl 4 + 2 H 2 O↑ Ti. Cl 4 + 2 Mg → Ti + 2 Mg. Cl 2 • Для выделения чистого титана образующуюся смесь нагревают в вакууме. При этом магний и хлорид магния испаряются.

Химические свойства (цинк) • Взаимодействие с простыми веществами. • Zn + Cl 2 → Zn. Cl 2 • 2 Zn + O 2 → 2 Zn. O • Zn + S → Zn. S • Взаимодействие со сложными веществами. • Zn + 2 Na. OH → Na 2 Zn. O 2 + H 2 • Zn + 2 Na. OH + 2 H 2 O → Na 2[Zn(OH)4] + H 2 • Zn + H 2 O → Zn. O + H 2 (при нагревании)

Химические свойства (титан) • Благодаря оксидной пленки, титан стоек против коррозии. При обычных условиях на Ti не действуют ни кислород воздуха, ни морская вода, ни «царская водка» . • При нагревании его химическая активность повышается. • Ti + 2 Cl 2 → Ti+4 Cl 4 • Ti + O 2 → Ti+4 O 2 (при нагревании) • Азотная кислота на титан не действует, а с разбавленной серной реагирует. • 2 Ti + 3 H 2 SO 4 → Ti 2+3(SO 4)3 + 3 H 2

Применение

Домашнее задание • § 24, 25, повторить § 23 • Стр. 118 упр. 6.

present5.com