Реферат : олово и цинк олово : Физико химични свойства Строеж на атома Свойства
Изтегляне 47.72 Kb.
|
Свързани:
РАДИОАКТИВНИ ОТПАДЪЦИ, Uprajnenie1 (1), Условия
- Навигация на страницата:
- Химични свойства
ИзотопиЦинкът има пет стабилни изотопа. 64Zn е най-често срещан в природата (48,63%).Този изотоп има толкова дълъг период на полуразпад (4,3х1018години), че неговата радиоактивност може да се пренебрегне. Аналогично,Zn (0,6%), с период на полуразпад 1,3х1016 години обикновено не се счита за радиоактивен. Другите естествени изотопи на цинка са 66Zn (28%), 67Zn (4%) и 68Zn (19%). Изследвани са няколко десетки радиоизотопи на цинка. 65Zn, с период на полуразпад 243,66 дни, е на-дълго живущият от тях, следван от 72Zn с период на полуразпад 46,5 часа. Цинкът има и 10 ядрени изомера. От тях 69mZn има най-дълъг период на полуразпад, 13,76 часа. Горният индекс m означава метастабилен изотоп. Ядрото на метастабилните изотопи се намира във възбудено състояние и се връща към основно състояние чрез излъчване на фотон във вид на гама лъчи. 61Zn има три възбудени състояния, а 73Zn – две. Изотопите 65Zn, 71Zn, 77Zn и 78Zn имат по едно възбудено състояние. Най-честата реакция на радиоактивен разпад на радиоизотопите на цинка с атомен номер по-нисък от 66 е електронният захват. В резултат се получава изотоп на мед. [6] Най-честата реакция на радиоактивен разпад на радиоизотопите на цинка с атомен номер по-висок от 66 е бета разпад ((β− разпад)), в резултат на който се получава изотоп на галий. Химични свойстваЦинковият амтом има устойчива d10-конфигурация в предпоследния (трети) електронен слой и с два s-електрона в последния. Електронната му конфигурация има вида 1s22s22p63s23p63d104s2. Тя се отличава от тази на калциевия атом само по това, че между неговите 3s23р6 и 4s2-електрони има десет 3d-електрона. Тъй като d-електроните са много здраво свързани, те не могат да се отделят, т.е. те не могат да влияят на валентността на цинка. Те обаче оказват влияние върху силата, с която се свързват двата външни валентни електрона (4s2) – по-силно свързани са с ядрото, отколкото 4s2-електроните на калция, поради което цинкът има по-слаб електрохимичен характер. Характерната за цинка атомна маса е равна на 65,37 u, атомният му радиус е 0,139 nm, а електроотрицателността му – 1,4 eV. Химичните свойства на цинка са подобни на тези на преходните метали никел и мед, макар че той има запълнена s-обвивка, така че неговите съединения са диамагнити и предимно безцветни. Йонният му радиус е почти идентичен с този на магнезия и поради това някои от техните соли имат еднаква кристална структура , и там, където йонният радиус е определящ фактор, цинкът и магнезият имат подобни химични характеристики. Цинкът има йонен радиус 0,074 nm, който е много по-малък от тези на представителите на IIА група, а характерната за него йонизационна енергия е значително по-голяма – 9,39 eV. Затова и активността на този елемент е значително по-малка. Поради стабилността на d10-конфигурацията, характерната степен на окисление на този елемент е +2. Химичните връзки се образуват с участието на двата s-електрона. Проявява подчертана склонност към комплексообразуване . По химична активност цинкът значително отстъпва на представителите на А-групата. Реагира с азот (Zn3N2), фосфор, въглерод (ZnC2) и водород при нагряване. Изложен на въздух, губи металния си блясък, като бързо се покрива с корица от цинков карбонат(2ZnCO3•Zn(OH)2), като реагира с атмосферния въглероден диоксид., която го предпазва от по-нататъшно окисление. Цинкът има голям афинитет към кислорода. Загрят на въздуха при достатъчно висока температура, той може да изгори със синкаво-зелен пламък, както е в праховидно състояние или в състояние на тънки нишки до цинков оксид (ZnO): Нагрят до тъмночервено, той отнема кислорода дори и от водните пари и от СО2: Съответстващият на оксида цинков хидроксид Zn(OH)2 се получава при алкализиране на разтвори на соли на Zn(II). Взаимодействието с водорода не е характерно за цинка. Малка е и разтворимостта на водорода в него. Хидрид, съответстващ на формулата ZnH2, може да се получи при взаимодействието на цинков йодид с LiAlH4: Цинкът не реагира с вода, тъй като се образува пасивиращ слой (корица) от цинков хидроксид, която го предпазва от по-нататъшно взаимодействие. Стойностите на стандартните електродни потенциали показват, че той е сравнително добър редуктор и се разтваря в киселини. Силните киселини като солна или сярна, могат да премахнат пасивиращия слой и при следващата реакция с вода се отделя водород: {\displaystyle {\ce {Zn + 2H3O+ + 2H2O-> [Zn(H2O)4]2+ + H2}}} Цинкът лесно реагира с киселини, алкални соли и други неметали (при нагряване). Цинк с висока степен на чистота обаче реагира много бавно с киселини при стайна температура. При взаимодействие с киселини, които са и силни окислители, цинкът се държи като по-силен редуктор. {\displaystyle {\ce {4Zn + 10HNO3-> 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O}}} Когато цинкът е отчасти примесен с метали, които са разположени след него в реда на относителната активност на металите, скоростта на разтварянето му в киселината се увеличава повече или по-малко в зависимост от природата на примесите. При нагряване взаимодейства и с основи, също с отделяне на водород: Цинкът взаимодейства с амоняк и разтвори на амониеви соли, особено ако температурата е по-висока, при което се получава Zn3N23Zn + 2NH3-> Zn3N2 + 3H2 Цинкът има склонност да образува колоидни разтвори. Може да се получи и в кристално състояние като ромбични призми. Структурна химическа формула на триизмерно съединение, в което централният атом кислород е свързан с четири атома Zn чрез O-C-O групи. В своите съединения цинкът има +2 степен на окисление, с изключение на йона Zn2+ 2, където е от +1 и има връзка Zn-Zn. Този нестабилен йон се получава при добавяне на цинк в разтопен цинков хлорид. Съединенията на цинка са безцветни ако не са оцветени с анионен остатък на сол. Цинкът образува бинарни съединения с повечето металоиди и с всички неметали с изключение на благородните газове. Изтегляне 47.72 Kb. Сподели с приятели:
|