Перейти к содержимому
  • VK
  • Твиттер
  • Facebook
  • Instagram
  • Главная
  • О сайте
  • Контакты

Цинковый портал

все о цинковом покрытии и не только

  • Гальваническое цинкование
    • Электролиты цинкования
      • Кислые электролиты цинкования
        • Борфтористоводородные электролиты цинкования
        • Кремнефтористоводородные электролиты
        • Сульфатные электролиты цинкования
        • Хлоридные электролиты цинкования
      • Слабокислые электролиты цинкования
        • Сульфатно-аммонийный электролит
        • Хлоридно-аммонийные электролиты
      • Щелочные электролиты цинкования
    • Электролитическое цинкование сплавами: Zn-Ni, Zn-Co, Zn-Fe
    • Характеристики электролита цинкования
    • Выход по току: формула, расчёт и задачи с решениями
    • Добавки к электролитам цинкования: классификация, свойства
  • Горячее цинкование
    • Технологический процесс горячего цинкования
    • Сталь горячего цинкования: марки, требования и ограничения
    •  Горячее цинкование УХЛ1: что означает маркировка и где применяется
    • Метод Сендзимира: что это и чем отличается от горячего цинкования
    • Лоток горячего цинкования: виды, характеристики и применение
    • Горячее цинкование металлоконструкций: технология, требования и практика
    • Горячее цинкование радиаторов трансформаторов
  • Цинковая металлизация напылением
  • Термодиффузионное цинкование
    • Парофазное термодиффузионное цинкование
    • Порошковые смеси для термодиффузионного цинкования
    • Термодиффузионное цинкование метизов
    • Формирование микроструктуры при термодиффузионном цинковании в зависимости от температуры и времени выдержки
  • Механическое цинкование
  • Холодное цинкование
    • Технологический процесс холодного цинкования
    • Составы для холодного цинкования
    • Технологии холодного цинкования: виды, методы, составы
    • Комбинированные цинксодержащие покрытия
    • Цинк-ламельное покрытие
    • Преобразователь ржавчины с цинком: свойства, применение
    • Чёрная краска с цинком: защита и эстетика одновременно
    • Грунтовка с цинком для металла: виды, свойства и как выбрать
    • Краска с цинком по ржавчине: можно ли красить и как правильно
    • Краска для оцинкованного металла: чем красить и как правильно
  • Общие вопросы по цинкованию
    • Основы цинкования/теория и практика
    • Современные методы цинкования
    • Дефекты цинкового покрытия: виды, причины и способы устранения
    • Толщина цинкового покрытия
    • Водородное охрупчивание металлов: причины, виды и методы защиты
    • Наводороживание металла при цинковании: причины, последствия и способы предотвращения
    • Обезводороживание после цинкования: как проводится и почему критично время
    • Цинк фосфатирование металла: процесс, виды и применение
    • Кадмиевое покрытие: что это и чем отличается от цинкового
    • Контроль цинкового покрытия: методы и ГОСТы
    • Цинкование алюминия, меди, чугуна и других металлов
    • Сколько стоит цинкование металла: цены на все методы в 2026 году
    • Можно ли красить оцинковку: от общего ответа до химии подслоя
    • Как отличить соляную кислоту от азотной, серной и уксусной: исчерпывающее руководство
  • Особенности цинкования различных деталей
    • Цинкование болтов и крепежных изделий: какой метод выбрать, нормы ГОСТ и маркировка Ц6 Ц12 Ц18
    • Цинкование труб: методы, ГОСТы и виды оцинкованных труб
    • Цинкование полосы: способы, оборудование, сплавы
    • Цинкование проволоки
    • Цинкование профиля: методы горячего цинкования
    • Оцинкованные фитинги: тройники, угольники, ГОСТ
    • Кладочная сетка оцинкованная: технические характеристики, нормативы и сфера применения
    • Сетка заборная оцинкованная: виды, размеры, ГОСТ и технология цинкования
  • Оборудование и материалы
    • Оборудование для цинкования. Полный анализ выбора
    • Как выбрать оборудование для горячего цинкования
    • Оборудование для термодиффузионного цинкования: устройство, принцип работы и критерии выбора
    • Цинкование в барабане: чем отличается от цинкования на подвесе
    • Ванна цинкования: устройство, размеры, материалы
    • Генератор цинка: принцип работы, устройство и эксплуатация
    • Фильтрация электролитов и растворов в гальванике
    • Солевой туман: испытания в камере, режимы и стандарты
    • Ячейка Хулла: устройство, принцип и работа с ней
    • Цинковый анод: назначение, марки, ГОСТ и применение
    • Цинковый порошок: марки, свойства и применение
  • Подготовка металла перед цинкованием
    • Травление металла перед цинкованием: кислоты, режимы
    • Матирование металла: зачем нужно и как проводится
    • Обезжиривание металла перед цинкованием: способы, составы, пошаговая инструкция
    • Активация стали: что это такое и зачем нужна перед цинкованием
    • Флюсование перед горячим цинкованием: состав, технология и контроль
  • Руководство по пассивации
    • Хроматирование цинковых покрытий: виды, составы, процесс
    • Пассивация стали: механизм, условия и практическое применение
    • Пассивация металла: что это такое и как работает
    • Пассивация нержавеющей стали: технология, составы и контроль
    • Пассивация сварных швов нержавеющей стали: методы, материалы и порядок работ
    • Пассивация цинка: виды, зачем нужна и как выбрать
  • Коррозия и защита
    • Цинковое покрытие
    • «Белая» ржавчина на цинковом покрытии
    • Автомобили с оцинкованным кузовом: список марок и моделей
    • Коррозионная стойкость цинковых покрытий. Полный анализ.
    • Можно ли красить оцинковку: от общего ответа до химии подслоя
  • Гаражное цинкование
    • Цинкование в домашних условиях
    • Гальваническое цинкование в домашних условиях
    • Холодное цинкование своими руками: надежная защита авто
    • Цинкование кузова автомобиля: методы, наборы и DIY
    • Травление металла в домашних условиях: пошаговая инструкция
    • Цинкование болтов своими руками: марки, загрузка, барабан
  • Сплавы цинка
    • Сплавы цинка: виды, производство, экология и перспективы развития
    • Цинк — какой сплав и с чем его путают
    • Сплавы содержащие цинк: полный обзор материалов
    • Латунь: состав, свойства, методы определения, отличия
    • Сплав цинка и алюминия: состав, свойства и применение
    • Цинк магний сплав (ZM-покрытие): что это и чем лучше обычного цинкования
    • Сплав железа и цинка: состав, свойства и применение
    • Сплав медь олово цинк: состав, свойства и применение
    • Сплав олова и цинка: состав, свойства и применение
    • Никель цинк сплав: что это такое, состав и где применяется
    • Нейзильбер: состав, свойства, отличие от мельхиора
    • Сплав цинка со свинцом: состав, свойства, применение
  • Все соединения цинка
    • Соединения цинка
    • Бромид цинка: свойства, применение и методы производства
    • Гидроксид цинка — свойства, реакции и применение
    • Карбонат цинка: формула, свойства, применение и реакции
    • Нитрат цинка: свойства, способы получения и применение
    • Нитрид цинка: свойства, применение, производство
    • Оксид цинка: свойства, основные реакции, способы получения
    • Силикат цинка: формула, свойства, реакции, задачи
    • Сульфат цинка (ZnSO4): свойства, применение и получение
    • Сульфид цинка: свойства, реакции, получения
    • Фосфат цинка: свойства, применения и способы получения
    • Хлорид цинка: свойства, применение и реакции
    • Хромат цинка: свойства, получение и применение
    • Цинковые белила: полный анализ
  • Переключатель формы поиска
оксид цинка

Оксид цинка: свойства, основные реакции, способы получения

Опубликовано 20.02.202615.09.2026 От Natallia 1 комментарий к записи Оксид цинка: свойства, основные реакции, способы получения

Оксид цинка — это белый кристаллический порошок состава ZnO, соединение цинка и кислорода.

К какому классу относится оксид цинка? Оксид цинка относится к классу неорганических соединений — к оксидам. По химическим свойствам это амфотерный оксид: он реагирует и с кислотами, и со щелочами.

Содержание

Toggle
  • Модификации ZnO
  •  Оксид цинка — физические свойства
  • Химические свойства оксида цинка 
      • Какие с оксидом цинка реагируют вещества
        • Реакция оксида цинка с кислотой
        • Оксид цинка, гидроксид цинка реакция
      • Цинк, оксид цинка, хлорид цинка, гидроксид цинка — что общего и в чем различие
      • Гидроксид цинка, оксид цинка — вода
      • Цинк, оксид цинка, нитрат цинка — гидроксид
  • Оксид цинка — методики получения
  • Оксид цинка – области применения
  • Оксид цинка в гальванике и электролитах цинкования
  • Оксид цинка: задачи с решениями
          • Задача 1. Оксид цинка и соляная кислота
          • Задача 2. Оксид цинка и серная кислота
          • Задача 3. Оксид цинка и азотная кислота
          • Задача 4. Доказательство амфотерности
          • Задача 5. Оксид цинка и гидроксид натрия при сплавлении
          • Задача 6. Реагирует ли оксид цинка с водой
          • Задача 7. Реагирует ли оксид цинка с медью
          • Задача 8. Восстановление оксида цинка углеродом
          • Задача 9. Восстановление оксида цинка водородом
          • Задача 10. Цепочка превращений
          • Задача 11. Массовая доля цинка в оксиде цинка
          • Задача 12. Расчёт массы по уравнению
          • Задача 13. Оксид цинка в щелочном электролите цинкования
  • Часто задаваемые вопросы об оксиде цинка
  • Словарь терминов

Модификации ZnO

Оксид цинка 1 не существует в природе в устойчивом виде — цинк не образует устойчивых соединений со степенью окисления +1. Значительно более стабильным является оксид цинка II (ZnO).

Оксид цинка II образуется при соединении металлического цинка с кислородом при нагревании до 800–1000 °C. Формула оксида цинка II (ZnO) указывает на то, что цинк в нём имеет степень окисления +2.

Оксид цинка 2 — оксид цинка II (ZnO) — в данном соединении цинк находится в степени окисления +2. Это единственная устойчивая и наиболее распространённая форма данного соединения. Сам ZnO существует в нескольких кристаллических модификациях: устойчивый гексагональный вюрцит и кубические формы при высоких давлениях, но степень окисления цинка во всех +2.

Оксид цинка 3 — соединение Zn₂O₃ не существует: степень окисления +3 для цинка недостижима. Встречающиеся в некоторых источниках упоминания Zn₂O₃ ошибочны — речь обычно идёт о смесях ZnO с пероксидом цинка.

Оксид цинка 4 — пероксид цинка ZnO₂ существует, но это не оксид, а пероксид (содержит группу O₂²⁻). Он термодинамически нестабилен и при нагревании разлагается до оксида цинка II (ZnO) и кислорода (O₂).

Цинка оксид 5. Максимальная степень окисления цинка, которая может быть достигнута в оксиде, равна +2. Поэтому такой модификации не существует.

 Оксид цинка — физические свойства

Свойство Значение
Химическая формула ZnO
Молярная масса 81,38 г/моль
Точка плавления 1975 °C
Точка кипения / возгонки около 2360 °C (с возгонкой)
Плотность 5,61 г/см³
Кристаллическая структура Гексагональная решётка (вюрцит)
Растворимость Практически нерастворим в воде и этиловом спирте, но растворим в кислотах и щелочах
Показатель преломления 2,008–2,029
Электрические свойства Полупроводник с широкой запрещённой зоной (около 3,3 эВ)
Магнитные свойства Не обладает магнитными свойствами

Масса оксида цинка зависит от его количества и вычисляется по формуле: масса = молярная масса × количество вещества.

 Молярная масса ZnO равна 81,38 г/моль. Например, для 0,5 моль: масса = 81,38 × 0,5 ≈ 40,7 г.

Химические свойства оксида цинка 

Степень окисления атома цинка в оксиде цинка (ZnO) равна +2.

Оксид цинка валентность — валентность цинка в ZnO равна II: атом цинка образует две связи с кислородом.

Оксид цинка, какой оксид — ZnO является амфотерным оксидом.

Оксид цинка амфотерный — он способен проявлять свойства как основания, так и кислоты в зависимости от условий реакции. С кислотами (HCl, H₂SO₄) оксид цинка реагирует как основание, образуя соли цинка и воду. Со щелочами (NaOH, KOH) он реагирует как кислота, образуя цинкаты.

Оксид цинка (ZnO) —  химические свойства:

  1. Свойства основания: оксид цинка взаимодействует с кислотами, образуя соли и воду:

ZnO + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂O

ZnO + 2HCl → ZnCl₂ + H₂O

  1. Свойства кислотного оксида: со щелочами при сплавлении оксид цинка образует цинкаты, проявляя кислотные свойства:

ZnO + 2NaOH → Na₂ZnO₂ + H₂O (при сплавлении)

  1. Нерастворимость в воде: ZnO практически нерастворим в воде и с ней не реагирует.
  2. Восстановление до металла: при высокой температуре оксид цинка восстанавливается до металлического цинка углеродом, угарным газом или водородом:

ZnO + C → Zn + CO

ZnO + CO → Zn + CO₂

ZnO + H₂ → Zn + H₂O

  1. Образование солей: реагирует с кислотными оксидами и кислотами, образуя соли цинка.

Какие с оксидом цинка реагируют вещества

Кислоты: реагирует с кислотами, образуя соответствующие цинковые соли и воду. Например:

ZnO + 2HCl → ZnCl₂ + H₂O

Металлы. Оксид цинка взаимодействует с более активными металлами, которые способны восстановить цинк. Например, алюминий при нагревании восстанавливает цинк из оксида (алюмотермия):

3ZnO + 2Al → Al₂O₃ + 3Zn

А вот менее активные металлы (медь, серебро) с оксидом цинка не реагируют — вытеснить цинк они не могут.

Вода: оксид цинка с водой не реагирует. ZnO практически нерастворим, и гидроксид цинка при простом контакте с водой не образуется.

Карбонаты: при действии углекислого газа и воды на оксид цинка образуется основной карбонат цинка:

ZnO + CO₂ → ZnCO₃

Оксид цинка +и оксид натрия

При сплавлении оксида цинка с оксидом натрия (Na₂O) образуется цинкат натрия:

ZnO + Na₂O → Na₂ZnO₂

Реакция идёт в твёрдой фазе при высокой температуре (сплавление). Здесь оксид цинка проявляет кислотные свойства, реагируя с основным оксидом натрия.

Взаимодействие цинка +с оксидами

Металлический цинк может восстанавливать менее активные металлы из их оксидов. Например, цинк восстанавливает медь из оксида меди(II):

Zn + CuO → ZnO + Cu

А вот с оксидами более активных металлов (алюминия, магния) цинк не реагирует — вытеснить их он не может.

Сульфид цинка оксид цинка

Сульфид цинка и оксид цинка связаны через обжиг: при нагревании сульфида цинка на воздухе он окисляется до оксида цинка с выделением сернистого газа:

2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂

Это основная реакция в металлургии цинка — обжиг сфалеритовых концентратов. Кроме того, и сульфид, и оксид цинка реагируют с кислотами:

ZnS + 2HCl → ZnCl₂ + H₂S↑

ZnO + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂O

Оксид цинка +и гидроксид натрия

Оксид цинка как амфотерный реагирует со щелочами. В растворе щёлочи образуется растворимый тетрагидроксоцинкат натрия:

ZnO + 2NaOH + H₂O → Na₂[Zn(OH)₄]

При сплавлении (без воды) образуется цинкат натрия:

ZnO + 2NaOH → Na₂ZnO₂ + H₂O

Оксид цинка +с серой

При сильном нагревании оксид цинка может реагировать с серой, но реакция сложная и неоднозначная; чистого простого уравнения для неё нет. Практического значения это взаимодействие не имеет — сульфид цинка получают другими путями.

Реакция оксида цинка с кислотой

Оксид цинка (ZnO) реагирует с соляной кислотой (HCl), образуя соответствующую соль и воду. Оксид цинка уравнение реакции:

ZnO + 2 HCl → ZnCl2 + H2O

В этой реакции ZnO выступает как основный оксид: нейтрализует кислоту, образуя хлорид цинка и воду. Реакция идёт быстро, с выделением тепла.

Реакция оксида цинка (ZnO) с азотной кислотой (HNO3) приводит к образованию нитрата цинка (Zn(NO3)2) и воды (H2O):

ZnO + 2HNO3 → Zn(NO3)2 + H2O

Реакция оксида цинка с серной кислотой (H2SO4): при растворении ZnO в серной кислоте образуется сульфат цинка и вода:

ZnO + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂O

Это основная и единственная реакция оксида цинка с серной кислотой — и с разбавленной, и с концентрированной образуется сульфат цинка.

Оксид цинка, гидроксид цинка реакция

Оксид цинка и гидроксид цинка связаны взаимными превращениями, но не прямой реакцией оксида с водой.

Гидроксид цинка получают не из оксида и воды (ZnO с водой не реагирует), а осаждением из раствора соли цинка щёлочью. Например, из нитрата цинка:

Zn(NO₃)₂ + 2NaOH → Zn(OH)₂↓ + 2NaNO₃

Обратное превращение — разложение гидроксида цинка в оксид — идёт при нагревании:

Zn(OH)₂ → ZnO + H₂O

Цинк, оксид цинка, хлорид цинка, гидроксид цинка — что общего и в чем различие

Все перечисленные вещества содержат цинк в своем составе.

Цинков оксид (ZnO) — — белый порошок, соединение цинка с кислородом; полупроводник, используется как пигмент, в косметике и солнцезащитных средствах.

Цинка хлорид (ZnCl2)  — белая соль цинка и хлора; хорошо растворима в воде, очень гигроскопична, применяется во флюсах и как антисептик.

Цинковый гидроксид (Zn(OH)2) — это белый порошок, который используется в качестве коагулянта для очистки воды, а также в производстве красок и лаков.

Однако химически эти вещества различаются в своей структуре и свойствах.

Цинк оксид (ZnO) — это соединение цинка с кислородом. Оно имеет кристаллическую структуру и обладает свойствами полупроводника.

Хлорид цинка (ZnCl2) — это соль, состоящая из ионов цинка и хлорида. Она имеет высокую растворимость в воде и обладает высокой степенью гигроскопичности.

Гидроксид цинка (Zn(OH)2). — амфотерный гидроксид цинка. Получают его осаждением из растворов солей цинка щёлочью. Нерастворим в воде, проявляет свойства и кислоты, и основания.

Все перечисленные вещества содержат цинк, они имеют разную химическую структуру и свойства, что делает их уникальными в различных применениях.

Эти соединения имеют широкое применение в различных отраслях промышленности и быта благодаря свойствам цинка, таким как его антибактериальные и противовоспалительные свойства, а также способность улучшать состояние кожи и волос.

Цинк, оксид цинка, хлорид цинка, гидроксид цинка — можно ли получить из перечисленных веществ гидроксид цинка?

Да. Цинк или оксид цинка растворяют в кислоте, получая соль, затем осаждают гидроксид щёлочью:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑

ZnO + 2HCl → ZnCl₂ + H₂O

ZnCl₂ + 2NaOH → Zn(OH)₂↓ + 2NaCl

Гидроксид цинка, оксид цинка — вода

Гидроксид цинка и оксид цинка — соединения цинка с кислородом, различаются наличием водорода: в Zn(OH)₂ есть гидроксогруппы, в ZnO — нет.

Важно: оксид цинка с водой не реагирует. ZnO нерастворим, и гидроксид цинка при контакте с водой не образуется. Получить Zn(OH)₂ можно только осаждением из раствора соли цинка щёлочью.

Вода — растворитель и участник многих реакций, но с оксидом цинка не взаимодействует.

Цинк, оксид цинка, нитрат цинка — гидроксид

Все вещества содержат элемент цинк (Zn), но являются разными соединениями с разными свойствами.

Цинковый оксид (ZnO) — это белый порошок, который используется в качестве пигмента в косметике и красках, а также в производстве резиновых изделий, керамики, стекла и других материалов. Он также используется в медицине как противовоспалительное и противомикробное средство, частично в процессе холодного цинкования (как побочный элемент).

Цинковый нитрат (Zn(NO3)2) — это белый кристаллический порошок, который используется в качестве катализатора, в производстве пищевых добавок и удобрений, а также в медицине для лечения грибковых инфекций и как антисептик.

Цинковый гидроксид (Zn(OH)2) — это белый кристаллический порошок, который используется в качестве катализатора, в производстве красителей и пластмасс, а также как антисептик и противогрибковое средство.

Все три соединения содержат цинк, который является химическим элементом с атомным номером 30 в периодической таблице элементов. Также все три соединения имеют сходные физические свойства, такие как белый цвет и не растворимость в воде, но каждое из них имеет уникальные свойства и применения в различных отраслях промышленности и медицине.

Цинк, оксид цинка и нитрат цинка могут быть использованы для получения гидроксида цинка. Один из способов получения гидроксида цинка — это растворение цинка или оксида цинка в кислоте и последующее осаждение гидроксида цинка добавлением гидроксида натрия или другого щелочного раствора:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑.

ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O.

Zn(NO3)2 + 2NaOH → Zn(OH)2 + 2NaNO3.

Полученный осадок гидроксида цинка можно затем отфильтровать, высушить и использовать в различных приложениях, таких как производство резиновых изделий, лаков, красок и других промышленных продуктов.

Оксид цинка — методики получения

— Обжиг цинковых руд (сульфидных концентратов): основной промышленный способ. Сульфид цинка (сфалерит) нагревают на воздухе при температуре около 900–1000 °C, и он окисляется до оксида цинка:

2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂

Выделяющийся сернистый газ направляют на производство серной кислоты.

— Термическое разложение соединений цинка: оксид цинка получают прокаливанием гидроксида, карбоната или нитрата цинка. При нагревании они разлагаются с образованием ZnO:

Zn(OH)₂ → ZnO + H₂O

ZnCO₃ → ZnO + CO₂

— Сжигание паров металлического цинка (французский метод): цинк испаряют и сжигают в потоке воздуха; образуется тонкодисперсный порошок оксида цинка. Это основной способ получения чистого ZnO для красок, резины и косметики:

2Zn + O₂ → 2ZnO

— Прямой метод из руды (американский метод): цинковую руду или вторичное сырьё восстанавливают углём до паров цинка, которые тут же сгорают до оксида. Даёт менее чистый продукт с примесями.

— Золь-гель метод: соль цинка (например, ацетат) в растворе переводят через стадии золя и геля в оксид цинка. Метод позволяет получать наноразмерный ZnO с контролируемым размером частиц для электроники и катализа.

— Электрохимический метод: при электролизе водных растворов солей цинка, таких как сульфат цинка, на катоде осаждается металлический цинк, а на аноде выделяется кислород. Сам по себе оксид цинка образуется не напрямую в растворе, а уже на следующем этапе — при окислении полученного металлического цинка кислородом воздуха. Поэтому, когда говорят, что в результате электрохимической переработки образуется оксид цинка в виде белого порошка, имеют в виду совокупность стадий: электролитическое выделение цинка с последующим его окислением до ZnO.

Оксид цинка – области применения

Область применения Описание
Производство резин и пластмасс Применяется как активатор вулканизации и наполнитель при производстве резины и пластмасс.
Производство керамики Используется как компонент электрокерамики и варисторов, применяемых в электронике.
Производство стекла Вводится в состав стекла как компонент, повышающий термостойкость и снижающий тепловое расширение.
Косметика и фармацевтика Входит в кремы, мази, пудры благодаря защите кожи от ультрафиолета и антисептическим свойствам.
Производство красок Применяется как белый пигмент (цинковые белила) благодаря белизне и укрывистости.
Производство аккумуляторов Используется как активный компонент электродов в щелочных и цинк-воздушных элементах.
Производство катализаторов Служит катализатором в ряде химических процессов, например в синтезе метанола.
Ветеринария Входит в состав ветеринарных мазей и присыпок.
Гальваническое цинкование Применяется как компонент щелочных (цинкатных) электролитов цинкования.

Оксид цинка в гальванике и электролитах цинкования

Оксид цинка — основной источник цинка в щелочных (цинкатных) электролитах гальванического цинкования. В отличие от кислых электролитов, где цинк вводят в виде сульфата или хлорида, в щелочных его вводят именно через оксид цинка, растворяя его в едком натре.

При растворении оксида цинка в концентрированном растворе гидроксида натрия образуется тетрагидроксоцинкат натрия — рабочая форма цинка в электролите:

ZnO + 2NaOH + H₂O → Na₂[Zn(OH)₄]

При прохождении тока на катоде (детали) цинк из цинкат-иона восстанавливается до металла, образуя покрытие, а щёлочь при этом регенерируется:

[Zn(OH)₄]²⁻ + 2e⁻ → Zn + 4OH⁻

Преимущество оксида цинка как компонента электролита в том, что он даёт чистый источник цинка без посторонних анионов — сульфата или хлорида, которые в щелочной ванне нежелательны. Типовое содержание оксида цинка в щелочных электролитах — порядка 8–15 г/л, а едкого натра — 100–150 г/л (точные значения зависят от рецептуры и подбираются под конкретное производство).

Щелочные цинкатные электролиты ценят за высокую рассеивающую способность — они дают равномерное покрытие на деталях сложной формы, с глубокими отверстиями и полостями, где кислые электролиты осаждают цинк неравномерно. После осаждения цинковое покрытие пассивируют (хроматируют) — именно этот этап определяет итоговую коррозионную стойкость.

Пассивация цинкового покрытия — практическое руководство
Составы, режимы и диагностика хроматирования и пассивации. 370 страниц для технологов и владельцев гальванических участков.

Открыть руководство →

Оксид цинка: задачи с решениями

Оксид цинка ZnO — одно из ключевых соединений цинка в школьном и вузовском курсе химии. Разберём типовые задачи с подробными решениями.

Задача 1. Оксид цинка и соляная кислота

Условие: Запишите уравнение реакции оксида цинка с соляной кислотой в молекулярном и сокращённом ионном виде.

Решение: Оксид цинка как основный оксид реагирует с кислотой, образуя соль и воду.

Молекулярное уравнение:

ZnO + 2HCl → ZnCl₂ + H₂O

Сокращённое ионное уравнение:

ZnO + 2H⁺ → Zn²⁺ + H₂O

Оксид цинка нерастворим, поэтому в ионном уравнении записывается в молекулярной форме.

Задача 2. Оксид цинка и серная кислота

Условие: Что образуется при растворении оксида цинка в серной кислоте?

Решение:

ZnO + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂O

Образуется сульфат цинка и вода. Это реакция нейтрализации основного оксида кислотой.

Задача 3. Оксид цинка и азотная кислота

Условие: Запишите уравнение реакции оксида цинка с азотной кислотой.

Решение:

ZnO + 2HNO₃ → Zn(NO₃)₂ + H₂O

Образуется нитрат цинка и вода.

Задача 4. Доказательство амфотерности

Условие: Докажите уравнениями реакций, что оксид цинка амфотерный.

Решение: Амфотерность означает, что вещество реагирует и с кислотами, и со щелочами. Оксид цинка проявляет оба свойства.

С кислотой (ведёт себя как основный оксид):

ZnO + 2HCl → ZnCl₂ + H₂O

Со щёлочью (ведёт себя как кислотный оксид) — в растворе образуется тетрагидроксоцинкат:

ZnO + 2NaOH + H₂O → Na₂[Zn(OH)₄]

Способность реагировать и с кислотой, и со щёлочью доказывает амфотерность оксида цинка.

Задача 5. Оксид цинка и гидроксид натрия при сплавлении

Условие: Что образуется при сплавлении оксида цинка с гидроксидом натрия?

Решение: При сплавлении (без воды) образуется цинкат натрия:

ZnO + 2NaOH → Na₂ZnO₂ + H₂O

В растворе же образуется тетрагидроксоцинкат Na₂[Zn(OH)₄]. Разница в том, что при сплавлении вода удаляется, и получается безводный цинкат.

Задача 6. Реагирует ли оксид цинка с водой

Условие: Образуется ли гидроксид цинка при добавлении воды к оксиду цинка?

Решение: Нет:

ZnO + H₂O → реакция не идёт

Оксид цинка практически нерастворим в воде и с ней не реагирует. Гидроксид цинка нельзя получить прямым действием воды на оксид — его получают осаждением из раствора соли цинка щёлочью.

Задача 7. Реагирует ли оксид цинка с медью

Условие: Вытеснит ли медь цинк из оксида цинка?

Решение: Нет:

ZnO + Cu → реакция не идёт

Медь менее активна, чем цинк (стоит правее в ряду активности), поэтому вытеснить цинк из оксида не может. Реакция возможна только в обратную сторону: цинк вытесняет медь из оксида меди — Zn + CuO → ZnO + Cu.

Задача 8. Восстановление оксида цинка углеродом

Условие: Запишите уравнение восстановления оксида цинка углём (коксом).

Решение:

ZnO + C → Zn + CO↑

При высокой температуре углерод восстанавливает цинк из оксида. Эта реакция лежит в основе пирометаллургического получения цинка.

Задача 9. Восстановление оксида цинка водородом

Условие: Что произойдёт при пропускании водорода над нагретым оксидом цинка?

Решение:

ZnO + H₂ → Zn + H₂O

Водород восстанавливает цинк из оксида, образуя металлический цинк и воду.

Задача 10. Цепочка превращений

Условие: Осуществите цепочку превращений: Zn → ZnO → ZnCl₂ → Zn(OH)₂.

Решение:

Сжигание цинка:

2Zn + O₂ → 2ZnO

Растворение оксида в соляной кислоте:

ZnO + 2HCl → ZnCl₂ + H₂O

Осаждение гидроксида щёлочью:

ZnCl₂ + 2NaOH → Zn(OH)₂↓ + 2NaCl

Все три реакции реальны и часто встречаются в заданиях на цепочки превращений.

Задача 11. Массовая доля цинка в оксиде цинка

Условие: Вычислите массовую долю цинка в оксиде цинка ZnO.

Решение:

Шаг 1. Молярная масса:

M(ZnO) = 65,38 + 16,00 = 81,38 г/моль

Шаг 2. Массовая доля цинка:

ω(Zn) = 65,38 / 81,38 × 100% ≈ 80,3%

Ответ: массовая доля цинка в оксиде цинка составляет около 80,3%.

Задача 12. Расчёт массы по уравнению

Условие: Какая масса оксида цинка образуется при сжигании 13 г цинка в кислороде?

Решение:

Шаг 1. Уравнение реакции:

2Zn + O₂ → 2ZnO

Шаг 2. Количество вещества цинка:

n(Zn) = 13 / 65,38 = 0,199 моль

Шаг 3. По уравнению n(ZnO) = n(Zn) = 0,199 моль.

Шаг 4. Масса оксида цинка:

M(ZnO) = 81,38 г/моль

m(ZnO) = 0,199 × 81,38 ≈ 16,2 г

Ответ: около 16,2 г оксида цинка.

Задача 13. Оксид цинка в щелочном электролите цинкования

Условие: В каком виде цинк присутствует в щелочном электролите цинкования и как его туда вводят? Запишите уравнения.

Решение: В щелочной электролит цинк вводят, растворяя оксид цинка в растворе гидроксида натрия. Образуется растворимый комплекс — тетрагидроксоцинкат натрия:

ZnO + 2NaOH + H₂O → Na₂[Zn(OH)₄]

Именно в форме цинкат-иона [Zn(OH)₄]²⁻ цинк находится в рабочем электролите. При электролизе на катоде из него осаждается металлический цинк, образуя покрытие:

[Zn(OH)₄]²⁻ + 2e⁻ → Zn + 4OH⁻

Таким образом, оксид цинка служит удобным источником цинка без посторонних анионов, а выделяющаяся щёлочь возвращается в раствор.

Часто задаваемые вопросы об оксиде цинка

Какой оксид — оксид цинка: основный, кислотный или амфотерный?
Оксид цинка амфотерный. Он реагирует и с кислотами (как основный оксид, образуя соли цинка), и со щелочами (как кислотный оксид, образуя цинкаты). Это его ключевое химическое свойство.

Реагирует ли оксид цинка с водой?
Нет. Оксид цинка практически нерастворим в воде и с ней не реагирует. Гидроксид цинка нельзя получить прямым действием воды на оксид — его получают осаждением из раствора соли цинка щёлочью.

Какого цвета оксид цинка?
Белый. При нагревании он обратимо желтеет, а при остывании снова становится белым — это особенность ZnO, связанная с дефектами кристаллической решётки.

Чему равна степень окисления цинка в оксиде цинка?
+2. Это единственная устойчивая степень окисления цинка, поэтому существует только оксид ZnO; соединений вида Zn₂O₃ или ZnO со степенью выше +2 не существует.

Как оксид цинка реагирует с кислотами?
Образует соответствующую соль цинка и воду. Например, с соляной кислотой: ZnO + 2HCl → ZnCl₂ + H₂O; с серной: ZnO + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂O.

Как получают оксид цинка?
Основные способы: обжиг сульфидных цинковых руд (2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂), сжигание паров металлического цинка (французский метод) и термическое разложение гидроксида или карбоната цинка при нагревании.

Можно ли восстановить цинк из оксида?
Да. При высокой температуре оксид цинка восстанавливается до металла углеродом (ZnO + C → Zn + CO), угарным газом или водородом (ZnO + H₂ → Zn + H₂O). На этом основано пирометаллургическое получение цинка.

Где применяется оксид цинка?
В производстве резины (активатор вулканизации), красок (цинковые белила), косметики и мазей (защита кожи, антисептик), керамики, а также как компонент щелочных электролитов цинкования.

Зачем оксид цинка в электролите цинкования?
В щелочных (цинкатных) электролитах оксид цинка — источник цинка: его растворяют в едком натре до цинката натрия Na₂[Zn(OH)₄], из которого при электролизе осаждается цинковое покрытие.


Словарь терминов

Оксид цинка (ZnO) — амфотерный оксид цинка, белый кристаллический порошок, нерастворимый в воде; полупроводник с широкой запрещённой зоной.

Амфотерность — способность соединения проявлять и кислотные, и основные свойства. Оксид цинка реагирует и с кислотами, и со щелочами.

Основный оксид — оксид, реагирующий с кислотами с образованием соли и воды. Оксид цинка проявляет свойства основного оксида в реакциях с кислотами.

Кислотный оксид — оксид, реагирующий с основаниями. Оксид цинка проявляет кислотные свойства в реакциях со щелочами, образуя цинкаты.

Цинкат — соль, образующаяся при реакции оксида или гидроксида цинка со щёлочью. В растворе — тетрагидроксоцинкат Na₂[Zn(OH)₄], при сплавлении — Na₂ZnO₂.

Вюрцит — гексагональная кристаллическая структура, в которой кристаллизуется оксид цинка при обычных условиях.

Запрещённая зона — энергетический параметр полупроводника. У оксида цинка она широкая (около 3,3 эВ), что определяет его оптические и электрические свойства.

Обжиг — окисление сульфида цинка при высокой температуре с образованием оксида цинка и сернистого газа; первая стадия получения цинка из руды.

Восстановление — процесс получения металлического цинка из оксида действием восстановителя (углерода, водорода, угарного газа) при нагревании.

Цинковые белила — белый пигмент на основе оксида цинка, применяемый в красках.

Французский метод — получение оксида цинка сжиганием паров металлического цинка; даёт чистый продукт для красок и косметики.

Цинкатный электролит — щелочной электролит цинкования, в котором цинк присутствует в виде цинкат-иона; источником цинка служит оксид цинка.

Материаловедение - цинк

Навигация по записям

Предыдущая запись: «Белая» ржавчина на цинковом покрытии
Следующая запись: Бромид цинка: свойства, применение и методы производства
Технологическая инструкция
Хлористый, Сульфатный
Борфтористоводородный
Кремнефтористоводородный
4 кислых электролита цинкования в одном документе — составы, режимы, приготовление, анализ, дефекты
Открыть инструкцию →
PDF · 370 страниц
Пассивация цинкового покрытия
Полное руководство: составы, режимы, диагностика. Для технологов и гальванических участков.
Открыть руководство →
PDF · практическое руководство
Атлас дефектов пассивации
Диагностика и устранение брака: 6 дефектов, экспресс-тесты у ванны без лаборатории.
Открыть атлас →

Последние записи

  • Вентиляция гальваники
  • Как снять цинковое покрытие с металла
  • Прокат листовой горячеоцинкованный (ГОСТ 14918-2020)
  • Цинкование полосы: способы, оборудование, сплавы
  • Электролитическое цинкование сплавами: Zn-Ni, Zn-Co, Zn-Fe
  • ГОСТы
  • Коррозия и защита от нее
  • Материаловедение — цинк
  • Спецоборудование для цинкования
  • Способы подготовки поверхности
  • Цинкование электролитическое
    • Электролиты/составы и режимы цинкования
  • Методики определения химического состава электролитов и растворов для цинкования
    • Цинкование диффузионное/анализы
    • Цинкование сернокислое/анализы
    • Цинкование борофтористое/ анализы
    • Цинкование хлораммонийное/ анализы
  • Диффузионное цинкование
  • Покрытия холодного цинкования

© 2026 Цинковый портал. Все права на опубликованный материал принадлежат сайту "Цинковый портал". Перепечатка материала допускается при наличии активной ссылки на сайт "Цинковый портал".
Политика конфиденциальности · Мы на Boosty · Сайт использует cookie

Работает на Тема PressBook WordPress