Разлика между версии на „Цинк“

5206 байта изтрити ,  преди 7 години
м
редакция без резюме
м (r2.7.3) (Робот Добавяне: pa:ਜਿਸਤ)
м
Ц И Н К
{{Химичен елемент
<!-- Общи данни -->
| име = Цинк
| символ = Zn
| номер = 30
| вляво = [[Мед (елемент)|Мед]]
| вдясно = [[Галий]]
| отгоре = -
| отдолу = [[Кадмий|Cd]]
| серия = Преходен метал
| група = 12
| период = 4
| блок = d
| вид = синьо-сив [[метал]]
| картинка = Zinc_fragment_sublimed_and_1cm3_cube.jpg
<!-- Свойства на атома -->
| атомна_маса = 65,39
| атомен_радиус = 135
| атомен_радиус2 = 142
| ковалентен_радиус = 131
| ван_дер_Ваалс = 139
| електронна_конф = [Ar]3d<sup>10</sup>4s<sup>2</sup>
| електрони_на_ниво = 2, 8, 18, 2
| окс_състояния = 2
| оксид = ?
| крист_структура = хексагонална
<!-- Физични свойства -->
| агрегатно = Твърдо вещество
| плътност = 7140
| твърдост = ?
| топене_K = 692,68
| топене_C = 419,53
| кипене_K = 1180
| кипене_C = 907
| моларен_обем = 9,16*10<sup>-3</sup>
| топл_изпарение = 115,3
| топл_топене = 7,322
| налягане_пара = 192,2
| налягане_пара_при = 692,73
| скорост_звук = 3700
| скорост_звук_при = 293,15
<!-- Други -->
| електроотрицателност = 1,65
| топл_капацитет = 390
| електропроводимост = 16,6*10<sup>6</sup>
| топлопроводимост = 116
| йон_потенциал = ?
|}}
 
Цинкът е познат на човечеството от древността. Данни за неговото получаване и употреба има още от XIII век пр.н.е. Той спада към средно разпространените химични елементи. Цинкът е познат от древни времена под формата на медна сплав-месинг. Като чист метал цинкът е получен в края на Средновековието, а в по-големи количества започва да се получава едва в края на XVIII в.
'''Цинкът''' Zn е [[химичен елемент]], [[преходни метали|преходен метал]]. Намира се във 2Б [[Група на периодичната система|група]], четвърти [[период]] от [[Периодична система на елементите|периодичната система на елементите]]. Поредният му номер е 30.
Цинкът Zn е химичен елемент, преходен метал. Намира се във 2Б група на периодичната система, четвърти период от периодична система на елементите. Поредният му номер е 30.
Иметo му вероятно е дадено от алхимика Парацелз и е свързано с немската дума ''Zinke''. Заслугата за откриването на чистия метал през 1746 г. обикновено се приписва на Андреас Сигизмунд Марграф. Към 1800 година Луиджи Галвани и Алесандро Волта откриват електрохимичните свойства на цинка. Те са от голямо практическо значение, тъй като поцинковането (нанасянето на корозионно-устойчиво покритие чрез галванизация) на стомана е едно от най-честите му практически приложения. Други области на приложение са в производството на батерии и сплави.
От съединенията му най-често се използват цинков карбонат и цинков глюконат (като хранителни добавки), цинков хлорид (в дезодоранти), цинкови комплекси в противопърхотните шампоани, цинков сулфид (в луминесцентни бои), и цинков етил или диметил в органичната химия.
Цинкът е на 24-то място по степен на изобилие в земната кора и се среща изключително в свързано състояние под формата на редица полиметални сулфидни руди, а също и като минералите сфалерит (ZnS) и смитсонит (ZnCO3). Други минерали с промишлено значение са цинкит (ZnO), вилемит (Zn2SiO4), троостит (Zn,Mg2SiO4), франклинит (Zn,Mg)O.Fe2O и др. Най-разработваната цинкова руда е сфалерит, а най-големи залежи, подходящи за промишлен добив, има в Австралия, Азия, САЩ, Канада и Перу.
 
Атомът на елемента се отличава с устойчива конфигурация в предпоследния (трети) електронен слой] и с два s-електрона в последния. Поредният му номер Zn е равен на 30, т.е. той има 30 протона в ядрото си и 30 електрона в електронната си обвивка. Електронната му конфигурация има вида
Името му вероятно е дадено от [[алхимия|алхимика]] [[Парацелз]] и е свързано с немската дума ''Zinke''. Заслугата за откриването на чистия метал през 1746 г. обикновено се приписва на Андреас Сигизмунд Марграф. Към 1800 година [[Луиджи Галвани]] и [[Алесандро Волта]] откриват [[електрохимия|електрохимичните]] свойства на цинка. Те са от голямо практическо значение, тъй като поцинковането (нанасянето на [[корозия|корозионно]]-устойчиво покритие чрез галванизация) на [[стомана]] е едно от най-честите му практически приложения. Други области на приложение са в производството на [[батерия|батерии]] и сплави.
Характерната за цинка атомна маса е равна на 65,37 а.е.м., 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.
От съединенията му най-често се използват [[цинков карбонат]] и цинков глюконат (като хранителни добавки), [[цинков хлорид]] (в дезодоранти), цинкови комплекси в противопърхотните шампоани, [[цинков сулфид]] (в [[луминесценция|луминесцентни]] бои), и цинков етил или диметил в органичната химия.
 
Цинкът има пет стабилни изотопа. <sup>64</sup>Zn е най-често срещан в природата (48.63%).<ref name="NNDC">{{Citation|url=http://www.nndc.bnl.gov/chart/|author=NNDC contributors|editor=Alejandro A. Sonzogni (Database Manager)|title=Chart of Nuclides|publisher=National Nuclear Data Center, [[Brookhaven National Laboratory]]|archivedate=2008-09-13|year=2008|location=Upton (NY)}}</ref> Този изотоп има толкова дълъг [[период на полуразпад]] (4,3х10<sup>18</sup>години) <ref>{{harvnb|CRC|2006|p='''11'''-70}}</ref>, че неговата [[радиоактивност]] може да се пренебрегне.<ref name="NASA">{{Citation|title=Five-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Data Processing, Sky Maps, and Basic Results|url=http://lambda.gsfc.nasa.gov/product/map/dr3/pub_papers/fiveyear/basic_results/wmap5basic.pdf|publisher=[[NASA]]|archivedate=2008-03-06|author=NASA contributors|format=PDF}}</ref> Аналогично, <sup>70</sup>Zn (0.6%), с период на полуразпад 1,3х10<sup>16</sup> години обикновено не се счита за радиоактивен. Другите естествени изотопи на цинка са <sup>66</sup>Zn (28%), <sup>67</sup>Zn (4%) и <sup>68</sup>Zn (19%).
== История и разпространение ==
Цинкът е познат на [[човечество]]то от древността. Данни за неговото получаване и употреба има още от XIII век пр.н.е. Той спада към средно разпространените химични елементи - 2,10<sup>-3</sup>ат.%.
 
Цинкът е на 24-то място по степен на изобилие в [[земна кора|земната кора]] и се среща изключително в свързано състояние под формата на редица полиметални сулфидни руди, а също и като минералите [[цинков сулфид|сфалерит]] (ZnS) и [[смитсонит]] (ZnCO<sub>3</sub>). Други [[минерал]]и с промишлено значение са [[цинкит]] (ZnO), [[вилемит]] (Zn<sub>2</sub>SiO<sub>4</sub>), [[троостит]] (Zn,Mg)<sub>2</sub>SiO<sub>4</sub>, [[франклинит]] (Zn,Mg)O.Fe<sub>2</sub>O и др. Най-разработваната цинкова [[руда]] е [[сфалерит]], а най-големи залежи, подходящи за промишлен добив, има в [[Австралия]], Азия, САЩ, [[Канада]] и [[Перу]].
 
Цинкът е познат от древни времена под формата на медна [[сплав]] - [[месинг]]. Месингът се получавал от [[Мед (елемент)|мед]], която се стапяла със "земя", известна на древните гърци като "кадмия". Тази земя впоследствие се оказала цинков [[карбонат]] (ZnCO<sub>3</sub>), който е получил и минераложкото название [[смитсонит]]. Като чист метал цинкът е получен в края на [[Средновековие]]то, а в по-големи количества започва да се получава едва в края на XVIII в.
 
== Строеж на атома ==
[[Атом]]ът на елемента се отличава с устойчива d<sup>10</sup>-конфигурация в предпоследния (трети) [[електронен слой]] и с два s-електрона в последния. Поредният му номер Zn е равен на 30, т.е. той има 30 [[протон]]а в [[Атомно ядро|ядро]]то си и 30 [[електрон]]а в електронната си обвивка. Електронната му конфигурация има вида
 
::1s<sup>2</sup>2s<sup>2</sup>2p<sup>6</sup>3s<sup>2</sup>3p<sup>6</sup>3d<sup>10</sup>4s<sup>2</sup>
 
Характерната за цинка [[атомна маса]] е равна на 65,37 а.е.м., атомният му [[радиус]] е 0,139 nm, а [[електроотрицателност]]та 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.<ref name=Greenwood1997>{{Citation
|last=Greenwood
|first=N. N.
|coauthors=Earnshaw, A.
|title=Chemistry of the Elements
|edition=2nd
|publisher=Butterworth-Heinemann
|location=Oxford
|year=1997
|isbn=0750633654
|ref=CITEREFGreenwood1997}}</ref>
 
Йонният му радиус е почти идентичен с този на [[магнезий|магнезия]] и поради това някои от техните соли имат еднаква кристална структура <ref name=CRC>{{Citation
|author=CRC contributors
|title=Handbook of Chemistry and Physics
|editor=David R. Lide
|edition=87th
|year=2006
|publisher=CRC Press, Taylor & Francis Group
|location=Boca Raton, Florida
|isbn=0849304873
}}</ref>
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 d<sup>10</sup>-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 <ref name=Holl>{{Citation|publisher=Walter de Gruyter|year=1985|edition=91–100| pages=1034–1041|isbn=3110075113|title=Lehrbuch der Anorganischen Chemie|first=Arnold F.|last=Holleman|coauthors=Wiberg, Egon; Wiberg, Nils;|language=German|chapter=Zink}}</ref>.
 
== Изотопи ==
Цинкът има пет стабилни [[изотоп]]а. <sup>64</sup>Zn е най-често срещан в природата (48.63%).<ref name="NNDC">{{Citation|url=http://www.nndc.bnl.gov/chart/|author=NNDC contributors|editor=Alejandro A. Sonzogni (Database Manager)|title=Chart of Nuclides|publisher=National Nuclear Data Center, [[Brookhaven National Laboratory]]|archivedate=2008-09-13|year=2008|location=Upton (NY)}}</ref> Този изотоп има толкова дълъг [[период на полуразпад]] (4,3х10<sup>18</sup>години) <ref>{{harvnb|CRC|2006|p='''11'''-70}}</ref>, че неговата [[радиоактивност]] може да се пренебрегне.<ref name="NASA">{{Citation|title=Five-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Data Processing, Sky Maps, and Basic Results|url=http://lambda.gsfc.nasa.gov/product/map/dr3/pub_papers/fiveyear/basic_results/wmap5basic.pdf|publisher=[[NASA]]|archivedate=2008-03-06|author=NASA contributors|format=PDF}}</ref> Аналогично, <sup>70</sup>Zn (0.6%), с период на полуразпад 1,3х10<sup>16</sup> години обикновено не се счита за радиоактивен. Другите естествени изотопи на цинка са <sup>66</sup>Zn (28%), <sup>67</sup>Zn (4%) и <sup>68</sup>Zn (19%).
 
Изследвани са няколко десетки [[радиоизотоп]]и на цинка. <sup>65</sup>Zn, с [[период на полуразпад]] 243.66&nbsp;дни, е на-дълго живущият от тях, следван от <sup>72</sup>Zn с период на полуразпад 46.5&nbsp;часа.<ref name="NNDC"/> Цинкът има и 10 [[ядрен изомер|ядрени изомера]]. От тях <sup>69m</sup>Zn има най-дълъг период на полуразпад, 13.76 часа.<ref name="NNDC"/> Горният индекс ''m'' означава метастабилен изотоп. Ядрото на метастабилните изотопи се намира във възбудено състояние и се връща към [[основно състояние на атома|основно състояние]] чрез излъчване на [[фотон]] във вид на [[гама лъчи]]. <sup>61</sup>Zn има три възбудени състояния, а <sup>73</sup>Zn&nbsp;— две.<ref>{{Citation| last=Audi|first=Georges|title=The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties|journal=Nuclear Physics A|volume=729|pages=3–128| publisher=Atomic Mass Data Center|year=2003|doi=10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001}}</ref> Изотопите <sup>65</sup>Zn, <sup>71</sup>Zn, <sup>77</sup>Zn и <sup>78</sup>Zn имат по едно възбудено състояние.<ref name="NNDC"/>
1

редакция