Цинк и его применение (11 класс)

Цинк – это…
элемент побочной подгруппы второй группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 30. Обозначается символом Zn (лат. Zincum). Простое вещество цинк (CASномер: 7440-66-6) при нормальных условиях — хрупкий переходный металл голубовато-белого цвета (тускнеет на воздухе, покрываясь тонким слоем оксида цинка).

Сплав цинка с медью — латунь — был известен ещё в Древней Греции, Древнем Египте, Индии (VII в.), Китае (XI в.). Долгое время не удавалось выделить чистый цинк. В 1746 А. С. Маргграф разработал способ получения чистого цинка путём прокаливания смеси его окиси с углём без доступа воздуха в глиняных огнеупорных ретортах с последующей конденсацией паров цинка в холодильниках. В промышленном масштабе выплавка цинка началась в XVII в.
История
Происхождение названия
Слово «цинк» впервые встречается в трудах Парацельса, который назвал этот металл словом «zincum» или «zinken» в книге Liber Mineralium II. Это слово, вероятно, восходит к нем. Zinke, означающее «зубец» (кристаллиты металлического цинка похожи на иглы).

Известно 66 минералов цинка, в частности цинкит , сфалерит, виллемит, каламин, смитсонит, франклинит. Наиболее распространенный минерал — сфалерит, или цинковая обманка. Основной компонент минерала — сульфид цинка ZnS, а разнообразные примеси придают этому веществу всевозможные цвета. Из-за трудности определения этого минерала его называют обманкой (др.-греч. σφαλερός — обманчивый).
Нахождение в природе
Месторождения
Месторождения цинка известны в Австралии, Боливии. В России крупнейшим производителем свинцово-цинковых концентратов является ОАО «ГМК Дальполиметалл»

Получение
Цинк в природе как самородный металл не встречается. Основной способ получения цинка — электролитический (гидрометаллургический). Обожженные концентраты обрабатывают серной кислотой; получаемый сульфатный раствор очищают от примесей (осаждением их цинковой пылью) и подвергают электролизу в ваннах, плотно выложенных внутри свинцом или винипластом. Цинк осаждается на алюминиевых катодах, с которых его ежесуточно удаляют (сдирают) и плавят в индукционных печах.
В чистом виде — довольно пластичный серебристо-белый металл. При комнатной температуре хрупок, при сгибании пластинки слышен треск от трения кристаллитов (обычно сильнее, чем «крик олова»). При 100—150 ° C цинк пластичен. Примеси, даже незначительные, резко увеличивают хрупкость цинка.
Физические свойства

Химические свойства цинка
Цинк – химически активный металл. Он проявляет только восстановительные свойства. Обладая на внешнем энергетическом уровне двумя валентными электронами, во всех своих соединениях цинк имеет степень окисления (+ 2). По химической активности цинк уступает щелочным и щелочноземельным металлам. Так, с простыми веществами-неметаллами он реагирует только при нагревании.

Применение цинка и его соединений
Ввиду того, что на цинк при обычных условиях не действует ни кислород воздуха, ни вода, большая часть цинка расходуется на защитные от коррозии покрытия железных листов, стальных и чугунных изделий, а также для получения специальных сплавов с повышенной антикоррозионной активностью, для производства цинково-угольных гальванических элементов в батареях разного назначения. Оксид цинка применяют в производстве красок (цинковых белил) и как полупроводниковый материал, а в медицине и косметике – как мазь, шампунь. Сульфат цинка применяют в качестве электролита при получении цинковых покрытий и как микроудобрение в сельском хозяйстве.