Proprietà chimiche dello zinco (25 fatti che dovresti sapere)

Lo Zn o Zinco è un metallo borderline, di natura morbida, e si trova nella crosta terrestre. Spieghiamo lo zinco in dettaglio.

Zn è presente nello stesso gruppo del cadmio e del mercurio ed è simile al Mg in termini di proprietà. Ha un orbitale 3d pieno e per questo si comporta in modo diverso dal resto degli elementi di transizione dello stesso periodo. Ha un potenziale di riduzione più elevato quindi può utilizzare diverse celle elettrolitiche.

A temperatura ambiente si presenta come metalli fragili lucidi ma quando l'ossidazione viene rimossa appare di colore grigiastro lucido. Discutiamo alcune delle proprietà chimiche dello zinco come punto di fusione, punto di ebollizione, numero atomico, ecc. in questo articolo.

1. Simbolo dello zinco

I simboli sono usati per esprimere l'elemento utilizzando una o due lettere dell'alfabeto inglese o latino del nome chimico. Prevediamo il simbolo atomico dello Zinco.

Il simbolo atomico dello Zinco è "Zn" poiché il nome inizia con l'alfabeto inglese Z. Ma Z rappresenta un numero atomico di ogni elemento nella tavola periodica, quindi usiamo le prime due lettere consecutive dell'alfabeto inglese dello Zinco per distinguerlo da altri elementi.

Schermata 2022 10 12 212329
Simbolo atomico di zinco

2. Gruppo zinco nella tavola periodica

Linee o colonne verticali del tavola periodica sono indicati come il rispettivo gruppo della tavola periodica. Prevediamo il gruppo di Zinco nella tavola periodica.

Il gruppo di Zinco nella tavola periodica è 12. Perché è a metallo di transizione borderline, e possono formare dicazioni. Quindi, viene inserito nel 12° gruppo come elementoNella tavola periodica di Mendeleev è il gruppo 12 ma nella tavola moderna è posizionato come gruppo IIB secondo la tabella delle precipitazioni.

3. Periodo di zinco nella tavola periodica

Una linea o riga orizzontale della tavola periodica in cui ogni elemento è posizionato in base al suo ultimo numero quantico principale è chiamata periodo. Prevediamo il periodo di Zinco.

Lo zinco appartiene al periodo 4 della tavola periodica perché ha più di 18 elettroni nel guscio di valenza. Fino al periodo 3, ci saranno 18 elettroni che sono ben posizionati, quindi i restanti 12 elettroni per Zn ottengono 4th periodo e 12th gruppo.

4. Blocco di zinco nella tavola periodica

L'orbitale in cui sono presenti gli elettroni di valenza dell'elemento è chiamato blocco della tavola periodica. Prevediamo il blocco di Zinco.

Lo zinco è un elemento del blocco D perché gli elettroni di valenza sono presenti nell'orbitale d. Zn ha anche un orbitale 4s ma gli elettroni più esterni sono presenti nell'orbitale 3d secondo l'energia di scambio e il principio di Aufbau.

5. Numero atomico di zinco

Il valore di Z, noto come il numero atomico, è il numero totale di elettroni. Troviamo il numero atomico di Zinco.

Il numero atomico di Zinco è 30, il che significa che ha 38 protoni perché il numero di protoni è sempre uguale al numero di elettroni. Per questo motivo diventano neutri a causa della neutralizzazione di cariche uguali e opposte.

6. Peso atomico dello zinco

Si chiama peso la massa dell'elemento che viene misurata rispetto a un valore standard. Calcoliamo il peso atomico dello zinco.

Il peso atomico dello zinco sul 12La scala C è 65, il che significa che il peso dello zinco è 65/12th parte del peso dell'elemento di carbonio. Il peso atomico originale dello zinco è 65.38 perché il peso atomico è il peso medio di tutti gli isotopi dell'elemento.

7. Elettronegatività dello zinco secondo Pauling

L'elettronegatività di Pauling è il potere di attrarre qualsiasi altro elemento per quel particolare atomo. Prevediamo l'elettronegatività dello Zinco.

L'elettronegatività dello zinco secondo la scala di Pauling è 1.65, il che significa che è di natura più elettropositiva e può attrarre elettroni verso se stesso. L'atomo più elettronegativo secondo la scala di Pauling nella tavola periodica è il fluoro con elettronegatività 4.0.

8. Densità atomica di zinco

Il numero di atomi presenti per unità di volume di qualsiasi atomo è chiamato densità atomica di quel rispettivo elemento. Calcoliamo la densità atomica dello Zinco.

La densità atomica dello zinco è 7.14 g/cm3 che può essere calcolato immergendo la massa di Zinco con il suo volume. Densità atomica indica il numero di atomi presenti per unità di volume ma il numero atomico è il numero di elettroni presenti nell'orbitale di valenza e interno.

  • La densità è calcolata dalla formula, densità atomica = massa atomica / volume atomico.
  • La massa atomica o peso dello zinco è 65.38 g
  • Il volume della molecola di zinco è di 22.4 litri a STP secondo il calcolo di Avogardo
  • Quindi, la densità atomica dello zinco è 65.38/ (9.15) = 7.14 g/cm3

9. Punto di fusione dello zinco

Il passaggio allo stato liquido dallo stato solido a una particolare temperatura è chiamato punto di fusione di quel particolare elemento. Troviamo il punto di fusione dello zinco.

Le punto di fusione dello zinco è 419.50 C o 692.5 K perché a temperatura ambiente lo zinco esiste come solido dove adotta una struttura esagonale compatta. Ha bisogno di meno energia per sciogliere il cristallo in un liquido. Aumentando la temperatura è possibile disporre gli elementi in buona disposizione.

10. Punto di ebollizione dello zinco

Il punto di ebollizione è il punto in cui la tensione di vapore di un elemento diventa uguale alla sua pressione atmosferica. Troviamo il punto di ebollizione dello Zinco.

Le punto di ebollizione dello zinco è 9070 C o 1180 K perché esiste in forma solida a temperatura ambiente ed è inoltre un elemento metallico di transizione più leggero.

La forza di attrazione di Van der Waal è bassa. Quindi, per far bollire lo zinco è necessaria un'elevata energia termica. La forma solida dello zinco esiste a temperatura ambiente oa una temperatura superiore al suo punto di fusione.

11. Raggio di zinco di Van der Waals

Il raggio di Van der Waal è la misura immaginaria tra due atomi in cui non sono legati ionicamente o covalentemente. Troviamo il raggio di Zinco di Van der Waal.

Il raggio di Van der Waal della molecola di zinco è 139 pm perché Zn ha 4s e un orbitale 3d riempito, quindi ha un effetto di schermatura molto scarso. Per questo motivo, la forza di attrazione del nucleo per l'orbitale più esterno aumenta e diminuisce il raggio.

  • Il raggio di Van der Waal è calcolato dalla formula matematica considerando la distanza tra due atomi, dove gli atomi sono di forma sferica.
  • Il raggio di Van der Waal è, Rv =daa / 2
  • Dove Rsta per raggio di Van Waal della molecola di forma sferica
  • daa è la distanza tra due sfere adiacenti della molecola atomica o la somma di un raggio di due atomi.

12. Raggio ionico di zinco

La somma di cationi e anioni è chiamata raggio ionico dell'elemento. Troviamo il raggio ionico dello Zinco.

Il raggio ionico dello zinco è 139 pm che è lo stesso del raggio covalente perché per lo zinco il catione e l'anione sono gli stessi e non è una molecola ionica. Piuttosto, si forma dall'interazione covalente tra due atomi di zinco.

13. Isotopi di zinco

Vengono chiamati elementi aventi lo stesso numero di elettroni ma diversi numeri di massa isotopi dell'elemento originario. Discutiamo degli isotopi dello zinco.

Lo zinco ha 39 isotopi in base al loro numero di neutroni che sono elencati di seguito:

  • 54Zn
  • 55Zn
  • 56Zn
  • 57Zn
  • 58Zn
  • 59Zn
  • 60Zn
  • 61Zn
  • 61m1Zn
  • 61m2Zn
  • 61m3Zn
  • 62Zn
  • 63Zn
  • 64Zn
  • 65Zn
  • 65mZn
  • 66Zn
  • 67Zn
  • 68Zn
  • 69Zn
  • 69mZn
  • 70Zn
  • 71Zn
  • 71mZn
  • 72Zn
  • 73Zn
  • 73m1Zn
  • 73m2Zn
  • 74Zn
  • 75Zn
  • 76Zn
  • 77Zn
  • 77mZn
  • 78Zn
  • 78mZn
  • 79Zn
  • 80Zn
  • 81Zn
  • 82Zn
  • 83Zn

Gli isotopi stabili sono discussi nella sezione seguente tra 39 isotopi di zinco:

isotopoNaturale
Abbondanza
Metà vitaEmissione
particelle
No. di
neutrone
64Zn49.2%StabileN/A34
65ZnSintetico244 dε, γ35
66Zn27.7%StabileN/A36
67Zn4%StabileN/A37
68Zn18.5%StabileN/A38
69ZnSintetico56 minβ39
69mZnSintetico13.8hβ39
70Zn0.6%StabileN/A40
71ZnSintetico2.4 minβ41
71mZnSintetico4hβ41
72ZnSintetico46.5hβ42
Isotopi di Zinco

65Zn, 69Zn,69mZn, 71Zn, 71mZn, e 72Gli Zn sono isotopi radioattivi dello Zinco e possono emettere particelle radioattive. 65Zn, 69Zn,69mZn, 71Zn, 71mZn, e 72Zn sono isotopi di zinco preparati sinteticamente tra tutti e il resto è ottenuto naturalmente.

14. Guscio elettronico in zinco

Il guscio che circonda il nucleo secondo il numero quantico principale e contiene gli elettroni è chiamato guscio elettronico. Discutiamo del guscio elettronico di Zinc.

La distribuzione del guscio elettronico dello zinco è 2 2 6 2 6 10 2 perché ha orbitali s, p e d attorno al nucleo. Poiché ha più di 18 elettroni e per disporre 30 elettroni, ha bisogno di 1s,2s,2p,3s,3p,3d,4s e orbitali.

15. Configurazioni di elettroni di zinco

La configurazione elettronica è una disposizione degli elettroni nell'orbitale disponibile considerando la regola di Hund. Discutiamo la configurazione elettronica dello Zinco.

La configurazione elettronica di Zinco è 1s22s22p63s23p3d104s2 perché ha 30 elettroni e quegli elettroni dovrebbero essere posizionati sull'orbitale più vicino degli orbitali del nucleo s, p e d e per l'1st,2nd, 3rd e 4th orbitali.

  • A causa dell'energia di scambio, gli elettroni entrano prima nell'orbitale 4s poi 3d.
  • Dove il primo numero sta per il numero quantico principale
  • La lettera è per orbitale e il numero del suffisso è il numero di elettroni.
  • Ma molti elementi hanno più numeri quantici principali a seconda del numero di elettroni.
  • Ar ha 18 elettroni, quindi gli elettroni rimanenti sono presenti dopo la configurazione del gas nobile.
  • Quindi, è indicato come [Ar]4s23d10.

16. Energia dello zinco di prima ionizzazione

Il primo IE è l'energia richiesta per la rimozione di un elettrone dall'orbitale di valenza del suo stato di ossidazione zero. Prevediamo la prima ionizzazione dello Zinco.

Il primo valore di ionizzazione per Zn è 906.4 KJ / mol perché l'elettrone è stato rimosso dall'orbitale 4s riempito, a causa della schermatura inferiore. L'energia richiesta per rimuovere un elettrone da 4s è inferiore rispetto ad altri orbitali di Zn. Ma richiedeva molta più energia del previsto.

17. Energia dello zinco di seconda ionizzazione

Il secondo IE è l'energia richiesta per la rimozione di un elettrone dall'orbitale disponibile dallo stato di ossidazione +1. Vediamo la seconda energia di ionizzazione dello Zinco.

I 2 paesind l'energia di ionizzazione dello zinco è 1733 KJ/mol perché, nel 2nd ionizzazione, gli elettroni vengono rimossi dall'orbitale 4s riempito a metà. Quando un elettrone viene rimosso da un orbitale semipieno, ha bisogno di più energia e anche +1 è lo stato stabile per Zn. Pertanto, il 2nd l'energia di ionizzazione è molto alta di 1st.

18. Energia dello zinco di terza ionizzazione

La rimozione del terzo elettrone dall'orbitale più esterno o pre-ultimo di un elemento avente uno stato di ossidazione +2 è la terza IE Prevediamo la terza IE dello Zinco.

La terza energia di ionizzazione per Zn è 3833 KJ/mol perché -

  • La rimozione di elettroni da un orbitale pieno richiede sempre molta più energia del previsto perché si perde stabilità.
  •  Gli elettroni vengono rimossi da un orbitale 3d riempito a causa dello scambio di energia.
  • L'orbitale 3D ha uno scarso effetto di schermatura, quindi può schermare l'elettrone esterno dal nucleo in modo molto scarso.
  •  Per questo motivo, la forza di attrazione del nucleo sull'elettrone più esterno aumenterà e la rimozione dell'elettrone richiederà un'energia molto più elevata.

19. Stati di ossidazione dello zinco

Durante la formazione del legame, la carica che appare sull'elemento è chiamata stato di ossidazione. Prevediamo lo stato di ossidazione dello Zinco.

Lo stato di ossidazione stabile dello zinco è +2 perché ha due elettroni nell'orbitale s. Quando l'elettrone viene rimosso, Zn ha riempito l'orbitale 3d e fornisce una stabilità extra grazie all'energia di scambio zero. Pertanto, ha uno stato di ossidazione stabile +2.

20. Numero CAS di zinco

Il numero CAS o la registrazione CAS per qualsiasi elemento viene utilizzato per identificare l'elemento univoco. Facci sapere il numero CAS dello Zinco.

Il numero CAS della molecola di zinco è 7440-66-6, che è fornito dal servizio di riassunti chimici.

21. ID Spider Chem Zinco

Chem Spider ID è il numero particolare assegnato a un particolare elemento dalla Royal Society of Science per identificarne il carattere. Discutiamone per lo Zinco.

L'ID Chem Spider per lo zinco è 29723. Utilizzando questo numero, possiamo valutare tutti i dati chimici relativi all'atomo di Zinco. Come il numero CAS, è diverso anche per tutti gli elementi.

22. Forme allotropiche di zinco

allotropi sono elementi o molecole con proprietà chimiche simili ma proprietà fisiche differenti. Discutiamo della forma allotropica dello zinco.

Lo zinco non ha forme allotropiche perché non mostra proprietà di catenazione come il carbonio. È solo un metallo di transizione borderline.

23. Classificazione chimica dello zinco

In base alla reattività chimica e alla natura, gli elementi sono classificati in una classe speciale. Facci sapere la classificazione chimica dello Zinco.

Lo zinco è classificato nelle seguenti categorie:

  • Zn è un elemento di metallo di transizione più leggero
  • Zn è un agente riducente
  • Zn è anche classificato come reattivo in base alla tendenza alla reazione verso il carbonile.
  • Zn è più fragile e trasporta elettricità secondo la conduttanza elettrica.

24. Stato di zinco a temperatura ambiente

Lo stato fisico di un atomo è lo stato in cui un elemento esiste a temperatura ambiente e pressione standard. Prevediamo lo stato di Zn a temperatura ambiente.

Lo zinco esiste allo stato solido a temperatura ambiente perché ha una maggiore interazione di Van der Waal. Nella forma cristallina, adotta una struttura esagonale compatta in modo che gli atomi esistano molto vicini l'uno all'altro. La casualità dell'atomo è molto alta a temperatura ambiente.

Lo stato solido dello zinco può essere cambiato in liquido a una temperatura molto bassa, dove la casualità sarà ridotta per l'atomo di zinco.

25. Lo zinco è paramagnetico?

Il paramagnetismo è la tendenza alla magnetizzazione nella direzione del campo magnetico. Vediamo se lo zinco è paramagnetico o meno.

Lo zinco non è paramagnetico, invece lo è diamagnetico in natura a causa della presenza di un elettrone accoppiato nel suo orbitale 4s e anche tutti gli elettroni nel suo orbitale 3d sono in forma accoppiata. Dopo la prima ionizzazione, Zn+ è di natura paramagnetica perché ci sarà un elettrone spaiato per l'orbitale 4s.

Conclusione

Zn è un elemento di transizione borderline, per il suo maggiore potenziale di riduzione può essere utilizzato in una cella galvanica. Inoltre, a causa della sua tendenza riducente, può essere utilizzato come agente riducente in molte reazioni organiche. Può formare ossido anfotero.