Cũng giống như Al, Zn có lớp màng oxit mỏng, bền vững bao bọc bên ngoài nên Zn không tác dụng được với nước ở nhiệt độ thườnga. 4..[r]
(1)KẼM VÀ HỢP CHẤT KẼM I Cấu tạo, vị trí bảng HTTH, tính chất vật lý:
- Cấu hình electron: 30Zn [Ar]3d 4s Phân lớp 3d bền vững với 10e.Vì vậy, ta thấy Zn có cấu hình 10
electron tương tự nguyên nhó IIA nên Zn dễ dàng cho 2e tạo ion Zn2+.
- Thuộc chu kì 4, nhóm IIB torng bảng HTTH - Thế điện cực chuẩn: 2+
o Zn /Zn
E = - 0,76V Zn đứng sau Mn trước Cr dãy hoạt động hóa học kim loại
- Ngồi số oxi hóa bền +2, Zn cịn có số oxi hóa bền khác như: +1; +3 - Cấu trúc mạng tinh thể: lục phương
- Một số số vật lý Zn:
Hằng số vật lý Giá trị
- Khối lượng riêng (g/cm3)
- Nhiệt độ nóng chảy (Tnc, oC)
- Nhiệt độ sôi (Ts, oC)
- Độ âm điện
7,14 419 907 1,6 - Ở điều kiện thường, kẽm giịn nên khơng thể kéo dài II Tính chất hóa học:
Do điện cực chuẩn Zn âm (- 0,76V) nên Zn thể tính khử mạnh Tính khử Zn yếu so với Al mạnh Fe Cr
1.Tác dụng với phi kim:2Zn + O 2ZnO o
t
2.Tác dụng với axit:
a Với HCl H2SO4: Zn phản ứng với axit khơng có tính oxi hóa mạnh tạo muối giải phóng H2
+ 2+
2
Zn + 2H Zn + H
Phản ứng xảy với tốc độ chậm khí H2 sinh bao phủ xung quanh kẽm, cách li với dung dịch aixt.Vì ta cần nhỏ thêm vào dung dịch vài giọt CuSO4 nhằm tạo hệ thống pin điện làm phản
ứng nhanh
b Với HNO3 H2SO4 đặc:
Do có tính khử mạnh nên Zn khử
5
H N O thành sản phẩm khử có số oxi hóa thấp như:
1
2 4 3(dd)
N O/ N / N H NO cũng H S O thành sản phẩm khử có số oxi hóa thấp như: 2+6 4 S /H S0 2-2
0 2
2 4 2
4 Zn + 5H S O 4Zn SO + H S + 4H O.
Phương trình ion rút gọn:
6
+ 2- 2+
4 2
4Zn + 10H + S O 4Zn + H S + 4H O. 3.Tác dụng với nước:
Cũng giống Al, Zn có lớp màng oxit mỏng, bền vững bao bọc bên ngồi nên Zn khơng tác dụng với nước nhiệt độ thường
4.Tác dụng với dung dịch kiềm:
Zn tan dung dịch kiềm dư tạo muối zincat giải phóng khí H2
2 2
Zn + 2NaOH Na ZnO + H natri zincat
5.Tác dụng với dung dịch muối kim loại khác:
Zn có khả đẩy kim loại điện cực dương khỏi dung dịch muối chúng:
2+ 2+
(2)III Điều chế - ứng dụng: 1.Điều chế:
Nguyên liệu luyện Zn từ quặng blen (ZnS) quặng calamin (ZnCO3)
o
2
t
3
3
ZnS + O ZnO + SO
ZnCO ZnO + CO
o
t
Sau đó, khử oxit Zn than: ZnO + C to Zn + CO
2.Ứng dụng:
- Mạ lên sắt để tạo sắt không gỉ - Sản xuất pin khô
- Một hợp chất ứng ụng y khoa ZnO dùng làm thuốc giảm đau thần kinh IV Một số hợp chất kẽm:
1.Kẽm oxit - ZnO:
- Chất rắn màu trắng, bền với nhiệt, không tan nước
- Được điều chế cách nung nóng muối cacbonat, nitrat kẽm: o
t
3 2
1 Zn(NO ) ZnO + 2NO + O
2
- Là oxit lưỡng tính:
2
2 2
ZnO + 2HCl ZnCl + H O ZnO + 2NaOH Na ZnO + H O
- Bị khử H2 C để tạo thành kim loại: ZnO + H Zn + H O2
2.Kẽm hidroxit – Zn(OH)2:
- Không tan nước, kết tủa dạng keo trắng
- Điều chế cách cho từ từ dung dịch xút vào dung dịch muối ZnSO4; kết tủa sinh tan torng dung dịch kiềm dư:
4 2
ZnSO + 2NaOH Zn(OH) + Na SO - Là hidroxit lưỡng tính:
2 2
2 2
Zn(OH) + 2HCl ZnCl + 2H O Zn(OH) + 2NaOH Na ZnO + 2H O
- Bị nhiệt phân hủy:
o
t
2
Zn(OH) ZnO + H O
- Ngoài ra, Zn(OH)2 tan dung dịch amoniac dư Zn2+ tạo phức với phối tử NH3:
2 3
Zn(OH) + 4NH [Zn(NH ) ](OH) dung dịch suốt