Цинк – серебристо – серый металл. Для свежего среза на металле характерен голубоватый оттенок, в результате окисления цвет металлической поверхности цинка изменяется. Физические свойства цинка:
Температура плавления — 419,58°С.
Температура кипения — 906,2° С.
Изменение температурного режима активно влияет на изменение физических свойств металлического цинка:
- комнатная температура ( 20 °С ) — цинк не пластичен, хрупок,
- в диапазоне от 100°С до 150 физические свойства улучшаются, цинк становится пластичен, что активно используют при прокатки цинковых листов и проволоки,
- с повышением температуры от 200 до 250°С физические характеристики цинка изменяются в худшею сторону (становится хрупким и ломким).
Плотность цинка
твердого цинка (20 °С) — 7,133 г/см3
жидкого цинка (419,5 °С) — 6,66 г/см3
Физические свойства цинка шпаргалка
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Кристаллическая решётка | ГПУ (гексагональная плотноупакованная) |
| Параметры решётки | a = 2,665 Å, c = 4,947 Å |
| Твёрдость по Бринеллю | 412 МПа |
| Модуль Юнга | 108 ГПа |
| Удельное электросопротивление | 5,9·10⁻⁸ Ом·м |
| Теплота плавления | 7,32 кДж/моль |
| Теплота испарения | 123,6 кДж/моль |
| Электроотрицательность | 1,65 (по Полингу) |
| Стандартный электродный потенциал | −0,763 В (Zn²⁺/Zn) |
| Цвет | Голубовато-белый металл |
Строение решетки цинка
Цинк не обладает полиморфностью. Цинк имеет гексагональное строение кристаллической решетки.
Параметры решетки
| а | 2,6594Å |
| с | 4,9370Å |
| Атомный радиус цинка | 1,37Å |
| Ионный Zn2+ | 0,83Å |
| Отношение c/a | 1,856 |
|---|---|
| Температура Дебая | 234 K |
Термодинамические характеристики цинка
|
Температурный коэффициент линейного расширения | 39,7·10-3 (20-250 °С) |
| Коэффициент теплопроводности | 110,950 вт/(м ·К) 0,265 кал/см·сек·°С (20 °С) |
| Удельное электросопротивление | 5,9·10-6 ом·см (20 °С) |
| Удельная теплоемкость | 25,433 кдж/(кг·К.) [6,07 кал/(г·°С)] |
| Предел прочности при растяжении | 200-250 Мн/м2 (2000-2500 кгс/см2). |
| Относительное удлинение | 40-50% |
| Твердость по Бринеллю | 400-500 Мн/м2(4000-5000 кгс/см2) |
| Удельная теплота испарения | 114,8 кДж/моль |
|---|---|
| Удельная теплота плавления | 7,28 кДж/моль |
| Молярный объем | 9,2 см³/моль |
| Теплопроводность | (300 K) 116 Вт/(м·К) |
Молярная масса эквивалента цинка и соединений цинка
Молярная масса эквивалента цинка (и других элементов) определяется на основе их молярной массы и заряда. Это численное значение не оказывает влияния на химическое поведение самого цинка. Молярная масса эквивалента используется для приведения количества вещества в реакции к эквивалентному количеству определенного элемента (в данном случае, цинка), что делает расчеты более удобными в химических реакциях, связанных с эквивалентами.
Молярная масса эквивалента цинка (Molar Equivalent Mass of Zinc) представляет собой массу цинка, которая эквивалентна одному молю заряженных частиц в химических реакциях. Эта величина используется для упрощения расчетов в химии, особенно в контексте реакций электрохимии и расчетов по закону сохранения массы.
Молярная масса цинка эквивалента равна молярной массе цинка, деленной на его заряд (в зарядовых единицах). Молярная масса цинка г моль (Zn) составляет приблизительно 65.38 г/моль, и у него обычно имеется заряд +2 (Zn^2+).
Следовательно, для расчета молярной массы эквивалента цинка (M_eq(Zn)) необходимо молярную массу цинка разделить на его заряд:
M_eq(Zn) = M(Zn) / заряд(Zn)
M_eq(Zn) = 65.38 г/моль / 2 = 32.69 г/экв
Молярная масса эквивалента цинка составляет примерно 32.69 г/экв. Это значение используется в расчетах, связанных с эквивалентными массами и эквивалентами в химических реакциях.
Молярная масса цинка хлорида
Молярная масса цинка хлорида (ZnCl2) рассчитывается путем сложения массы атомов цинка и двух атомов хлора, умноженных на их соответствующие коэффициенты в молекулярной формуле:
Молярная масса ZnCl2 = Масса(Zn) + 2 * Масса(Cl)
Где:
Масса(Zn) — масса атома цинка, которая составляет примерно 65.38 г/моль. Масса(Cl) — масса атома хлора, которая составляет примерно 35.45 г/моль.
Молярная масса цинка хлорида рассчитывается:
Молярная масса ZnCl2 = 65.38 г/моль + 2 * 35.45 г/моль ≈ 136.28 г/моль
Таким образом, молярная масса цинка хлорида (ZnCl2) составляет примерно 136.28 г/моль.
Молярная масса нитрата цинка
Молярная масса нитрата цинка (Zn(NO3)2) рассчитывается путем сложения массы атома цинка, двух атомов азота и шести атомов кислорода, умноженных на их соответствующие коэффициенты в молекулярной формуле:
Молярная масса Zn(NO3)2 = Масса(Zn) + 2 * Масса(N) + 6 * Масса(O)
Где:
Масса(Zn) — масса атома цинка, которая составляет примерно 65.38 г/моль. Масса(N) — масса атома азота, которая составляет примерно 14.01 г/моль. Масса(O) — масса атома кислорода, которая составляет примерно 16.00 г/моль.
Молярная масса нитрата цинка рассчитывается следующим образом:
Молярная масса Zn(NO3)2 = 65.38 г/моль + 2 * 14.01 г/моль + 6 * 16.00 г/моль ≈ 189.40 г/моль
Молярная масса сульфата цинка (ZnSO₄)
Молярная масса сульфата цинка рассчитывается путём сложения массы атома цинка, атома серы и четырёх атомов кислорода, умноженных на их коэффициенты в формуле:
Молярная масса ZnSO₄ = Масса(Zn) + Масса(S) + 4 × Масса(O)
Где:
- Масса(Zn) — масса атома цинка, ≈ 65,38 г/моль
- Масса(S) — масса атома серы, ≈ 32,07 г/моль
- Масса(O) — масса атома кислорода, ≈ 16,00 г/моль
Расчёт:
Молярная масса ZnSO₄ = 65,38 + 32,07 + 4 × 16,00 = 65,38 + 32,07 + 64,00 ≈ 161,45 г/моль
Стоит отдельно упомянуть, что на практике сульфат цинка чаще всего встречается в виде кристаллогидрата — гептагидрата ZnSO₄·7H₂O (широко известного как «цинковый купорос»), и для него молярная масса будет заметно выше:
Молярная масса ZnSO₄·7H₂O = 161,45 + 7 × 18,02 (масса H₂O) ≈ 161,45 + 126,14 ≈ 287,59 г/моль
Прочие физические свойства цинка
Цинк обладает диамагнитными свойствами.
Удельная магнитная восприимчивость металла — 0,175·10-6.
Радиус атома Zn 0,139 нм, радиус иона Zn2+ 0,060 нм (координационное число 4), 0,0740 нм (координационное число 6) и 0,090 нм (координационное число 8). Энергии последовательной ионизации атома соответствуют 9,394, 17,964, 39,7, 61,6 и 86,3 эВ. Электроотрицательность по Полингу 1,66.