Цинк (Zn)

1.Положение в ПС
Цинк (Zn) располагается в 4 периоде, в II группе, побочной подгруппе, имеет порядковый номер 30.
Цинк – d-элемент, металл.
Степени окисления минимальная: 0; максимальная: +2
Высший оксид: ZnO – оксид цинка.
Проявляет амфотерные свойства:
ZnO + 2NaOH + H2O ⟶ Na2[Zn(OH)4]
ZnO + 2HCl ⟶ ZnCl2 + H2O
Высший гидроксид: Zn(OH)2 – гидроксид цинка.
Проявляет амфотерные свойства:
Zn(OH)2 + 2NaOH ⟶ Na2[Zn(OH)4]
Zn(OH)2 + 2HCl ⟶ ZnCl2 + 2H2O

2.Нахождение в природе
Цинк достаточно распространённый элемент, он содержится в земной коре, практически во всех водных ресурсах Мирового Океана и во многих живых организмах. Крупные месторождения цинка обнаружены в Австралии, Боливии, Иране и Казахстане.

3.Получение
Пирометаллургический процесс
Оксид цинка сплавляют с коксом при температуре 1250–1350°С в огнеупорных ретортах:
ZnO + C = Zn + CO;
пары цинка конденсируются.
Гидрометаллургический процесс
Оксид цинка растворяют в серной кислоте:
ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O;
полученный раствор сульфата цинка подвергают электролизу, на катоде выделяется цинк:
2ZnSO4 + 2H2O(электролиз)=2Zn + O2 + 2H2SO4.
Для получения цинка высокой чистоты используют дистилляцию в инертной атмосфере или в вакууме.

4.Физические свойства
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).

5.1Химические свойства(простые вещества)
1. Цинк – сильный восстановитель. Цинк – довольно активный металл, но на воздухе он устойчив, так как покрывается тонким слоем оксида, предохраняющим его от дальнейшего окисления. При нагревании цинк реагирует со многими неметаллами.
Цинк реагирует с галогенами с образованием галогенидов:
Zn + I2 → ZnI2
Реакция цинка с иодом при добавлении воды:

Цинк реагирует с серой с образованием сульфидов:
Zn + S → ZnS

Цинк взаимодействует с кислородом с образованием оксида:
2Zn + O2 → 2ZnO

5.2Химические свойства(сложные вещества)
Цинк реагирует с соляной кислотой:
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑

Цинк – амфотерный металл, он взаимодействует с щелочами. При взаимодействии цинка с раствором щелочи образуется тетрагидроксоцинкат и водород:
Zn + 2KOH + 2H2O = K2[Zn(OH)4] + H2

Цинк реагирует с парами воды при температуре красного каления с образованием оксида цинка и водорода:
Zn0 + H2+O → Zn+2O + H20

6.Применение
Наносится на поверхность стальных поверхностей для предотвращения процессов коррозии (оцинковка и металлизация);
Используется для извлечения или восстановления золота, серебра и других металлов;
Применяется в изготовлении некоторых видов аккумуляторов и батареек;
В медицинской практике входит в состав различных антисептических и противовоспалительных средств;
Входит в состав латуни, масляных красок, люминофоров, оптических стекол, флюса для пайки металлов и другие.

7.Биологическая роль
является компонентом многих ферментов в организме (известно более 300)
влияет на рост клеток, особенно во время их репродукции и дифференциации
участвует в обмене нуклеиновых кислот, транскрипции
участвует в обмене белков
участвует в обмене витамина А
поддерживает концентрацию витамина Е в крови, в т.ч. облегчая его всасывание
участвует в связывании некоторых гормонов с соответствующими рецепторами
поддерживает репродуктивную функцию
участвует в кроветворении
участвует в процессах регенерации кожи, секреции сальных желез
участвует в росте ногтей, волос
повышает иммунитет
снижает эффект токсических веществ
участвует в работе вкусовых и обонятельных рецепторов