Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Мая 2010 в 17:17, Не определен
Положение в периодической системе и строение атома
История открытия
Нахождение в природе
Физические свойства
Химические свойства
Получение металлического цинка
Применение и значение для здоровья человека
Мои исследования
Литература
Цинк является довольно активным металлом.
Он легко взаимодействует с
кислородом, галогенами, серой и
фосфором:
2
Zn + О2 = 2 ZnО (оксид цинка);
Zn
+ Сl2 = ZnСl2 (хлорид цинка);
Zn
+ S = ZnS (сульфид цинка);
3
Zn + 2 Р = Zn3Р2 (фосфид цинка).
При
нагревании взаимодействует с аммиаком,
в результате чего образуется нитрид
цинка:
3 Zn + 2 NН3 = Zn2N3 + 3 Н2,
а также с водой:
Zn
+ Н2О = ZnО + Н2
и
сероводородом:
Zn
+ Н2S = ZnS + Н2.
Образующийся на поверхности цинка сульфид предохраняет его от дальнейшего взаимодействия с сероводородом.
Цинк
хорошо растворим в кислотах и
щелочах:
Zn
+ Н2SO4 = ZnSO4 + Н2;
4
Zn + 10 НNО3 = 4 Zn(NО3)2 + NН4NО3
+ 3 Н2О;
Zn
+ 2 КОH + 2 Н2О = К2[Zn(ОН)4]
+ Н2.
В
отличие от алюминия цинк растворяется
в водном растворе аммиака, так как
образует хорошо растворимый аммиакат:
Zn
+ 4 NН4ОН = [Zn(NН3)4](ОН)2
+ Н2 + 2 Н2О.
Цинк
вытесняет менее активные металлы
из растворов их солей.
СuSO4
+ Zn = ZnSO4 + Сu;
СdSO4
+ Zn = ZnSO4 + Сd.
Получение
металлического цинка
Цинк добывают из концентратов сфалерита, смитсонита и каламина.
Сульфидные полиметаллические руды, которые содержат пирит Fe2S, галенит PbS,
халькопирит CuFeS2 и в меньшем количестве сфалерит после измельчения и размалывания подвергают обогащению сфалеритом методом селективной флотации. Если руда содержит магнетит, то для его удаления используют магнитный метод.
При
прокаливании (700°) концентратов сульфида
цинка в специальных печах, образуется
ZnO, который служит для получения металлического
цинка.
2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2+221
ккал
Для превращения ZnS в ZnO измельчённые концентраты сфалерита предварительно нагревают в специальных печах горячим воздухом
Окись цинка также получают прокаливанием смитсонита при 300°.
Металлический
цинк получают путём восстановления
окиси цинка углеродом
ZnO+CÞZn+CO-57
ккал
водородом
ZnO+H2ÛZn+H2O
ферросилицием
ZnO+FeSiÞ2Zn+Fe+SiO2
метаном
2ZnO+CH4Þ2Zn+H2O+C
окисью
углерода
ZnO+COÞZn+CO2
карбидом
кальция
ZnO+CaC2ÞZn+CaS+C
Металлический
цинк также можно получить сильным
нагреванием ZnS с железом, с углеродом
в присутствии CaO, с карбидом кальция
ZnS+CaC2ÞZn+CaS+C
ZnS+FeÛ2Zn+FeS
2ZnS+2CaO+7CÞZn+2CaC2+
Металлургический
процесс получения
Применение и значение для здоровья человека
Основная
часть производимого цинка
Значение цинка для человека определяется тем, что он входит в состав всех существующих ферментных систем организма и является компонентом более 300 металлоферментов, участвующих в обмене белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот. Цинк участвует в росте, делении и дифференцировке клеток, что обусловлено его влиянием на белковый, нуклеиновый обмен, работу генетического аппарата клетки. Цинк входит в состав костной щелочной фосфатазы и связан с кальцификацией скелета, формированием гидроксиапатита, что определяет его роль в созревании костной системы. Цинк важен для реализации линейного роста человека как внутриутробно, так и постнатально. Отмечается высокая активность цинка в процессе регенерации тканей после ранений и ожогов. Доказана уникальная роль цинка для развития и деятельности центральной нервной системы и поведения. В эксперименте показано, что при дефиците цинка медленнее вырабатываются условные рефлексы, снижается способность к обучению. Считается, что в условиях дефицита цинка изменяется ядерно-цитоплазматическое соотношение клеток мозга, задерживается развитие мозга, структурное созревание мозжечка. Дефицит цинка наиболее опасен в критические периоды развития мозга (антенатальный этап, возраст от рождения до трех лет) На фоне дефицита цинка может заметно нарушаться вкус, обоняние. Трудно преувеличить роль цинка в работе зрительного анализатора, поскольку цинк совместно с витамином А способствует образованию зрительного фермента родопсина.
Мои
исследования
В условиях кабинета химии ППТ мы провели исследования Цинка и его свойств.
Цинк
- это металл серебристого цвета, мягкий
и ковкий. Цинк является активным металлом.
Нам удалось наблюдать взаимодействия
цинка со следующими веществами:
1. Действие воды на цинк:
Zn + H2O = ZnO + H2
Вывод:
так как цинк является активным металлом,
то цинк взаимодействует с водой
с образованием оксидной пленки. Даная
оксидная пленка защищает цинк от разрушения.
Это свойство цинка нашло применение
для создания цинковых покрытий на
изделиях.
2. Действие серной кислоты на цинк:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2
Вывод:
Цинк взаимодействует с серной кислотой
с выделением водорода.
3. Действие сульфата меди (II) на цинк:
Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
Вывод:
так как цинк более активный металл
чем медь, то он вытесняет медь из раствора
сульфата меди2, при этом чистая медь восстанавливается
Коррозии металлов
Название опыта | Ход
опыта |
Наблюдения | Уравнения реакций | Вывод |
1.
Исследования условий среды, ускоряющих
процесс коррозии.
Взаимодействие цинка с водой |
К цинку прилили воду | Реакция протекает спокойно. Выделяется водород | Zn + H2O = ZnO + H2 | Доказали, что цинк провзаимодействовал с водой с образованием оксидной пленки |
2. Действие цинка с серной кислотой | К цинку добавили серную кислоту | Происходит выделение Н2 | Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 | Доказали, что цинк провзаимодействовал с серной кислотой |
3. Взаимодействие цинка с серной кислотой в присутствии медного купороса | К цинку добавили серную кислоту и капнули медного купороса | Активное выделение Н2 | Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 | Доказали, что цинк бурно реагирует с серной кислотой в присутствии медного купороса |
4. Взаимодействие цинка с серной кислотой в присутствии меди | К цинку добавили медную проволоку и серную кислоту | Активное выделение Н2 | Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 | Доказали, что цинк бурно реагирует с серной кислотой в присутствии меди |
Вывод: активность цинка возрастает в присутствии меди и ее ионов.