Цинк егэ по химии

1. Положение цинка в периодической системе химических элементов
2. Электронное строение цинка
3. Физические свойства
4. Нахождение в природе
5. Способы получения
6. Качественные реакции
7. Химические свойства
7.1. Взаимодействие с простыми веществами
7.1.1. Взаимодействие с галогенами
7.1.2. Взаимодействие с серой 
7.1.3. Взаимодействие с фосфором
7.1.4. Взаимодействие с азотом
7.1.5. Взаимодействие с углеродом
7.1.6. Горение
7.2. Взаимодействие со сложными веществами
7.2.1. Взаимодействие с водой
7.2.2. Взаимодействие с минеральными кислотами
7.2.3. Взаимодействие с серной кислотой
7.2.4. Взаимодействие с азотной кислотой
7.2.5. Взаимодействие с щелочами
7.2.6. Взаимодействие с окислителями

Оксид цинка
 1. Способы получения
 2. Химические свойства
2.1. Взаимодействие с основными оксидами
2.2. Взаимодействие с основаниями
2.3. Взаимодействие с водой
2.4. Взаимодействие с кислотными оксидами
2.5. Взаимодействие с кислотами
2.6. Взаимодействие с восстановителями
2.7. Вытеснение более летучих оксидов из солей

Гидроксид цинка
 1. Способы получения
 2. Химические свойства
2.1. Взаимодействие с кислотами
2.2. Взаимодействие с кислотными оксидами
2.3. Взаимодействие с щелочами 
2.4. Разложение при нагревании

Соли цинка

Цинк

Положение в периодической системе химических элементов

Цинк расположены в побочной подгруппе II группы  (или в 12 группе в современной форме ПСХЭ) и в четвертом периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Электронное строение цинка и свойства 

Электронная конфигурация  цинка в основном состоянии:

+30Zn 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²

 1s

2s    2p 

3s     3p    3d 

4s 

Характерная степень окисления цинка в соединениях +2.

Физические свойства 

Цинк при нормальных условиях — хрупкий переходный металл голубовато-белого цвета (быстро тускнеет на воздухе, покрываясь тонким слоем оксида цинка).

Температура плавления цинка 420°С, температура кипения 906°С, плотность 7,13 г/см³.

Нахождение в природе

Среднее содержание цинка в земной коре 8,3·10^-3 мас.%. Основной минерал цинка: сфалерит (цинковая обманка) ZnS..

Цинк играет важную роль в процессах, протекающих в живых организмах.

В природе цинк как самородный металл не встречается.

Способы получения 

Цинк получают из сульфидной руды. На первом этапе руду обогащают, повышая концентрацию сульфидов металлов.  Сульфид цинка обжигают в печи кипящего слоя:

2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂

Чистый цинк из оксида получают двумя способами.

При пирометаллургическом способе, который использовался издавна, оксид цинка восстанавливают углём или коксом при 1200—1300 °C:

ZnO + С → Zn + CO

Далее цинк очищают от примесей.

В настоящее время основной способ получения цинка — электролитический (гидрометаллургический). При этом сульфид цинка обрабатывают серной кислотой:

ZnO + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂O

При это получаемый раствор  сульфата цинка очищают от примесей (осаждением их цинковой пылью) и подвергают электролизу.

При электролизе чистый цинк осаждается на алюминиевых катодах, с которых его удаляют и  подвергают плавлению в индукционных печах. Таким образом можно получить цинк с высокой чистотой (до 99,95 %). 

Качественные реакции

Качественная реакция на ионы цинка — взаимодействие избытка солей цинка с щелочами. При этом образуется белый осадок гидроксида цинка.

Например, хлорид цинка взаимодействует с гидроксидом натрия:

ZnCl₂ + 2NaOH → Zn(OH)₂ + 2NaCl

При дальнейшем добавлении щелочи амфотерный гидроксид цинка растворяется с образованием комплексной соли тетрагидроксоцинката:

Zn(OH)₂ + 2NaOH = Na₂[Zn(OH)₄]

Обратите внимание,  если мы поместим соль цинка в избыток раствора щелочи, то белый осадок гидроксида цинка не образуется, т.к. в избытке щелочи соединения цинка сразу переходят в комплекс:

ZnCl₂ + 4NaOH = Na₂[Zn(OH)₄] + 2NaCl

Химические свойства

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.

1.1. Цинк реагируют с галогенами с образованием галогенидов:

Zn  +  I₂  → ZnI₂

Реакция цинка с иодом при добавлении воды:

1.2. Цинк реагирует с серой с образованием сульфидов:

Zn +  S  → ZnS

1.3. Цинк реагируют с фосфором. При этом образуется бинарное соединение — фосфид:

3Zn + 2P → Zn₃P₂

1.4. С азотом цинк непосредственно не реагирует.

1.5. Цинк непосредственно не реагирует с водородом, углеродом, кремнием и бором.

1.6. Цинк взаимодействует с кислородом с образованием оксида:

2Zn + O₂ → 2ZnO

2. Цинк взаимодействует со сложными веществами:

2.1. Цинк реагирует с парами воды при температуре красного каления с образованием оксида цинка и водорода:

Zn⁰ + H₂⁺O → Zn⁺²O + H₂⁰

2.2. Цинк взаимодействуют с минеральными кислотами (с соляной, фосфорной и разбавленной серной кислотой и др.). При этом образуются соль и водород.

Например, цинк реагирует с соляной кислотой:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑

Демонстрация количества выделения водорода при реакции цинка с кислотой:

Цинк реагирует с разбавленной серной кислотой:

Zn  +  H₂SO₄  →   ZnSO₄  +  H₂

2.3. Цинк  реагирует с концентрированной серной кислотой. В зависимости от условий возможно образование различных продуктов. При нагревании гранулированного цинка с концентрированной серной кислотой образуются оксид серы (IV), сульфат цинка и вода:

Zn  +  2H₂SO_4(конц.)  → ZnSO₄   +   SO₂  +  2H₂O

Порошковый цинк реагирует с концентрированной серной кислотой с образованием сероводорода, сульфата цинка и воды:

4Zn  +  5H₂SO_4(конц.)  →  4ZnSO₄    +   H₂S  +   4H₂O

2.4. Аналогично: при нагревании гранулированного цинка с концентрированной азотной кислотой образуются оксид азота (IV), нитрат цинка и вода:

Zn  + 4HNO_3(конц.)→ Zn(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

При нагревании цинка с очень разбавленной азотной кислотой образуются нитрат аммония, нитрат цинка и вода:

4Zn  +  10HNO_{3(оч. разб.)} = 4Zn(NO₃)₂    +  NH₄NO₃   +  3H₂O

2.5. 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 расплавом щелочи с образованием цинката и водорода:

Zn  +  2NаОН_{(крист.)}     Nа₂ZnО₂  +  Н₂

В отличие от алюминия, цинк растворяется и в водном растворе аммиака:

Zn + 4NH₃ + 2H₂O → [Zn(NH₃)₄](OH)₂ + H₂

2.6. Цинк вытесняет менее активные металлы из оксидов и солей.

Например, цинк вытесняет медь из оксида меди (II):

Zn + CuO → Cu + ZnO

Еще пример: цинк восстанавливает медь из раствора сульфата меди (II):

CuSO₄ + Zn = ZnSO₄  + Cu

И свинец из раствора нитрата свинца (II):

Pb(NO₃)₂    +   Zn  =   Zn(NO₃)₂     +   Pb

Восстановительные свойства цинка также проявляются при взаимодействии его с сильными окислителями: нитратами и сульфитами в щелочной среде, перманганатами, соединениями хрома (VI):

4Zn   +   KNO₃   +  7KOH  =  NН₃  +  4K₂ZnO₂  +  2H₂O

4Zn   +   7NaOH   +  6H₂O  +  NaNO₃   =  4Na₂[Zn(OH)₄]  +  NH₃

3Zn    +   Na₂SO₃  +  8HCl   =   3ZnCl₂  +  H₂S  +  2NaCl  +  3H₂O

Zn    +   NaNO₃  +  2HCl    =  ZnCl₂  +  NaNO₂  +  H₂O

Оксид цинка

Способы получения

Оксид цинка можно получить различными методами:

1. Окислением цинка кислородом: 

2Zn + O₂ → 2ZnO

2. Разложением гидроксида цинка при нагревании:

Zn(OН)₂  →   ZnO  + H₂O

 3. Оксид цинка можно получить разложением нитрата цинка:

2Zn(NO₃)₂  →  2ZnO    +   4NO₂   +  O₂

Химические свойства

Оксид цинка — типичный амфотерный оксид. Взаимодействует с кислотными и основными оксидами, кислотами, щелочами.

1. При взаимодействии оксида цинка с основными оксидами образуются соли-цинкаты.

Например, оксид цинка взаимодействует с оксидом натрия:

ZnO  +  Na₂O →  Na₂ZnO₂

2. Оксид цинка взаимодействует с растворимыми основаниями (щелочами). При этом в расплаве образуются соли—цинкаты, а в растворе – комплексные соли. При этом оксид цинка проявляет кислотные свойства.

Например, оксид цинка взаимодействует с гидроксидом натрия в расплаве с образованием цинката натрия и воды:

ZnO  +  2NaOH  →    Na₂ZnO₂  + H₂O

Оксид цинка растворяется в избытке раствора щелочи с образованием тетрагидроксоцинката:

ZnO  +  2NaOH + H₂O  =  Na₂[Zn(OH)₄] 

3. Оксид цинка не взаимодействует с водой.

ZnO  +  H₂O ≠

4. Оксид цинка взаимодействует с кислотными оксидами. При этом образуются соли цинка. В этих реакциях оксид цинка проявляет основные свойства.

Например, оксид цинка взаимодействует с оксидом серы (VI) с образованием сульфата цинка: 

ZnO + SO₃ → ZnSO₄

5. Оксид цинка взаимодействует с растворимыми кислотами с образованием солей.

Например, оксид цинка реагирует с соляной кислотой:

ZnO  +  2HCl  =  ZnCl₂  +  H₂O

6. Оксид цинка проявляет слабые окислительные свойства.

Например, оксид цинка при нагревании реагирует с углеродом и угарным газом:

ZnO + С_(кокс)   →  Zn + СО 

ZnO + СО →  Zn + СО₂

7. Оксид цинка — твердый, нелетучий. А следовательно, он вытесняет более летучие оксиды (как правило, углекислый газ) из солей при сплавлении.

Например, из карбоната бария:

ZnO + BaCO₃ →  BaZnO₂  + СО₂

Гидроксид цинка

Способы получения

1. Гидроксид цинка можно получить пропусканием углекислого газа, сернистого газа или сероводорода через раствор тетрагидроксоцинката натрия:

Na₂[Zn(OH)₄] + 2СО₂ = Zn(OH)₂ + 2NaНCO₃ 

Чтобы понять, как протекает эта реакция, можно использовать несложный прием: мысленно разбить исходное вещество Na₂[Zn(OH)₄] на составные части: NaOH и Zn(OH)₂. Далее мы определяем, как реагирует углекислый газ с каждым из этих веществ, и записываем продукты их взаимодействия. Т.к. Zn(OH)₂ не реагирует с СО₂, то мы записываем справа Zn(OH)₂  без изменения.

2. Гидроксид цинка можно получить действием недостатка щелочи на избыток соли цинка.

Например, хлорид цинка реагирует с недостатком гидроксида калия с образованием гидроксида цинка и хлорида калия:

ZnCl₂ + 2KOH_{(недост.)} = Zn(OH)₂↓+ 2KCl

Химические свойства

1. Гидроксид цинка реагирует с растворимыми кислотами.

Например, гидроксид цинка взаимодействует с азотной кислотой с образованием нитрата цинка:

Zn(OН)₂ + 2HNO₃ → Zn(NO₃)₂ + 2H₂O

Zn(OН)₂  +  2HCl  =  ZnCl₂  +  2H₂O

Zn(OН)₂ +  H₂SO₄  → ZnSO₄  +  2H₂O

Zn(OН)₂ +  2HBr →  ZnBr₂  +  2H₂O

2. Гидроксид цинка взаимодействует с кислотными оксидами.

Например, гидроксид цинка взаимодействует с оксидом серы (VI) с образованием сульфата цинка:

Zn(OH)₂ + SO₃ → ZnSO₄ + H₂O

3. Гидроксид цинка взаимодействует с растворимыми основаниями (щелочами). При этом в расплаве образуются соли—цинкаты, а в растворе – комплексные соли. При этом гидроксид цинка проявляет кислотные свойства.

Например, гидроксид цинка взаимодействует с гидроксидом калия в расплаве с образованием цинката калия и воды:

2KOH  +  Zn(OН)₂  → 2KZnO₂ + 2H₂O

Гидроксид цинка растворяется в избытке щелочи с образованием тетрагидроксоцинката:

Zn(OН)₂  +  2NaOH  =  Na₂[Zn(OH)₄]

4. Гидроксид цинка разлагается при нагревании:

Zn(OH)₂ → ZnO + H₂O

Соли цинка

Нитрат и сульфат цинка

Нитрат цинка при нагревании разлагается на оксид цинка, оксид азота (IV)  и кислород:

2Zn(NO₃)₂  →  2ZnO    +   4NO₂   +  O₂

Сульфат цинка при сильном нагревании разлагается аналогично — на оксид цинка, сернистый газ и кислород:

2ZnSO₄ → 2ZnO  + 2SO₂ + O₂

Комплексные соли цинка

Для описания свойств комплексных солей цинка — гидроксоцинкатов, удобно использоваться следующий прием: мысленно разбейте тетрагидроксоцинкат на две отдельные частицы — гидроксид цинка и гидроксид щелочного металла.

Например, тетрагидроксоцинкат натрия  разбиваем на гидроксид цинка и гидроксид натрия:

Na₂[Zn(OH)₄] разбиваем на NaOH и Zn(OH)₂

Свойства всего комплекса можно определять, как свойства этих отдельных соединений.

Таким образом, гидроксокомплексы цинка реагируют с кислотными оксидами.

Например, гидроксокомплекс разрушается под действием избытка  углекислого газа. При этом с СО₂ реагирует NaOH с образованием кислой соли (при избытке СО₂), а амфотерный гидроксид цинка не реагирует с углекислым газом, следовательно, просто выпадает в осадок:

Na₂[Zn(OH)₄]    +   2CO₂    =   Zn(OH)₂    +   2NaHCO₃

Аналогично тетрагидроксоцинкат калия реагирует с углекислым газом:

K₂[Zn(OH)₄]    +   2CO₂    =   Zn(OH)₂    +   2KHCO₃

А вот под действием избытка сильной кислоты осадок не выпадает, т.к. амфотерный гидроксид цинка реагирует с сильными кислотами.

Например, с соляной кислотой:

  Na₂[Zn(OH)₄]   +  4HCl_{(избыток)}  → 2NaCl  +  ZnCl₂  +  4H₂O

Правда, под действием небольшого количества (недостатка) сильной кислоты осадок все-таки выпадет, для растворения гидроксида цинка кислоты не будет хватать:

Na₂[Zn(OH)₄]  +  2НCl_{(недостаток)}   → Zn(OH)₂↓  +  2NaCl  +  2H₂O

Аналогично с недостатком азотной кислоты выпадает гидроксид цинка:

Na₂[Zn(OH)₄] +  2HNO_{3(недостаток)}  → Zn(OH)₂↓  +  2NaNO₃  +  2H₂O

Если выпарить воду из раствора комплексной соли и нагреть образующееся вещество, то останется обычная соль-цинкат:

Na₂[Zn(OH)₄]  →  Na₂ZnO₂   +  2H₂O↑

K₂[Zn(OH)₄]  →  K₂ZnO₂   +  2H₂O↑

Гидролиз солей цинка

Растворимые соли цинка и сильных кислот гидролизуются по катиону. Гидролиз протекает ступенчато и обратимо, т.е. чуть-чуть:

I ступень: Zn²⁺ + H₂O = ZnOH⁺ + H⁺

II ступень: ZnOH⁺ + H₂O = Zn(OH)₂ + H⁺

Более подробно про гидролиз можно прочитать в соответствующей статье.

Цинкаты

Соли, в которых цинк образует кислотный остаток (цинкаты) — образуются из оксида цинка при сплавлении с щелочами и основными оксидами:

ZnO + Na₂O → Na₂ZnO₂

Для понимания свойств цинкатов их также можно мысленно разбить на два отдельных вещества.

Например, цинкат натрия мы разделим мысленно на два вещества: оксид цинка и оксид натрия.

Na₂ZnO₂ разбиваем на Na₂O и ZnO

Тогда нам станет очевидно, что цинкаты реагируют с кислотами с образованием солей цинка:

K₂ZnO₂  +  4HCl _{(избыток)} → 2KCl  +  ZnCl₂  +  2H₂O

СaZnO₂   +   4HCl _{(избыток)}  =   CaCl₂   +   ZnCl₂   +   2H₂O

Na₂ZnO₂ +  4HNO₃  → Zn(NO₃)₂  +  2NaNO₃  +  2H₂O

Na₂ZnO₂ +  2H₂SO₄  → ZnSO₄   +  Na₂SO₄  +  2H₂O

Под действием избытка воды цинкаты переходят в комплексные соли:

K₂ZnO₂ + 2H₂O   =  K₂[Zn(OH)₄]

Na₂ZnO₂ +  2H₂O  =  Na₂[Zn(OH)₄]

Сульфид цинка

Сульфид цинка — так называемый «белый сульфид». В воде  сульфид цинка нерастворим, зато минеральные кислоты вытесняют из сульфида цинка сероводород (например, соляная кислота):

ZnS  + 2HCl  →  ZnCl₂  +  H₂S

Под действием  азотной кислоты сульфид цинка окисляется до сульфата:

ZnS    +  8HNO_3(конц.)  →  ZnSO₄  +  8NO₂   +  4H₂O

(в продуктах также можно записать нитрат цинка и серную кислоту).

Концентрированная серная кислота также окисляет сульфид цинка:

ZnS   +  4H₂SO_4(конц.)   =  ZnSO₄  +  4SO₂  +   4H₂O

При окислении сульфида цинка сильными окислителями в щелочной среде образуется комплексная соль:

ZnS  +  4NaOH  +  Br₂   =   Na₂[Zn(OH)₄]  +  S  +  2NaBr

Упражнения типа «мысленный эксперимент» по химии цинка (тренажер задания 32 ЕГЭ по химии)

1. Оксид цинка растворили в растворе хлороводородной кислоты и раствор нейтрализовали, добавляя едкий натр. Выделившееся студенистое вещество белого цвета отделили и обработали избытком раствора щелочи, при этом осадок полностью растворился. нейтрализация полученного раствора кислотой, например, азотной, приводит к повторному образованию студенистого осадка. Напишите уравнения описанных реакций.

1. Цинк растворили в очень разбавленной азотной кислоте и в полученный раствор добавили избыток щелочи, получив прозрачный раствор. Напишите уравнения описанных реакций.

1. Соль, полученную при взаимодействии оксида цинка с серной кислотой, прокалили при температуре 800°С.  Твердый  продукт реакции обработали концентрированным раствором щелочи, и через полученный раствор пропустили углекислый газ. Напишите уравнения описанных реакций.

1. Нитрат цинка прокалили, продукт реакции при нагревании обработали раствором едкого натра. Через образовавшийся раствор пропустили углекислый газ до прекращения выделения осадка, после чего обработали избытком концентрированного нашатырного спирта, при этом осадок растворился. Напишите уравнения описанных реакций.

1. Цинк растворили в очень разбавленной азотной кислоте, полученный раствор осторожно выпарили и остаток прокалили. Продукты реакции смешали с коксом и нагрели. Напишите уравнения описанных реакций.

1. Несколько гранул цинка растворили при нагревании в растворе едкого натра. В полученный раствор небольшими порциями добавляли азотную кислоту до образования осадка. Осадок отделили, растворили в разбавленной азотной кислоте, раствор осторожно выпарили и остаток прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

1. В концентрированную серную кислоту добавили металлический цинк. образовавшуюся соль выделили, растворили в воде и в раствор добавили нитрат бария. После отделения осадка в раствор внесли магниевую стружку, раствор профильтровали, фильтрат выпарили и прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

1. Сульфид цинка подвергли обжигу. Полученное твердое вещество полностью прореагировало с раствором гидроксида калия. Через полученный раствор пропустили углекислый газ до выпадения осадка. Осадок растворили в соляной кислоте. Напишите уравнения описанных реакций.

1. Некоторое количество сульфида цинка разделили на две части. Одну из них обработали соляной кислотой, а другую подвергли обжигу на воздухе. При взаимодействии выделившихся газов образовалось простое вещество. Это вещество нагрели с концентрированной азотной кислотой, причем выделился бурый газ. Напишите уравнения описанных реакций.

1. Цинк растворили в растворе гидроксида калия. Выделившийся газ прореагировал с литием, а к полученному раствору по каплям добавили соляную кислоту до прекращения выпадения осадка. Его отфильтровали и прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

1)        

ZnO  +  2HCl  =  ZnCl₂  +  H₂O

ZnCl₂  +  2NaOH  =  Zn(OH)₂↓ +  2NaCl

Zn(OH)₂   +  2NaOH  =  Na₂[Zn(OH)₄]

Na₂[Zn(OH)₄]  +  2HNO_{3(недостаток)}   =  Zn(OH)₂↓ +  2NaNO₃  +  2H₂O

2)        

4Zn  +  10HNO₃  =  4Zn(NO₃)₂  +  NH₄NO₃  +  3H₂O

HNO₃  +  NaOH  =  NaNO₃  +  H₂O

NH₄NO₃  +  NaOH  = NaNO₃  +  NH₃↑  +  H₂O

Zn(NO₃)₂   +  4NaOH  = Na₂[Zn(OH)₄]  +  2NaNO₃

3)        

ZnO  +  H₂SO₄  =  ZnSO₄  +  H₂O

2ZnSO₄  2ZnO  +  2SO₂  +  O₂

ZnO   +  2NaOH +  H₂O   = Na₂[Zn(OH)₄]

Na₂[Zn(OH)₄]  +  2CO₂  =  Zn(OH)₂↓ +  2NaHCO₃

4)        

2Zn(NO₃)₂    2ZnO  +  4NO₂   +  O₂

ZnO   +  2NaOH  +  H₂O   =  Na₂[Zn(OH)₄]

Na₂[Zn(OH)₄]  +  2CO₂  =  Zn(OH)₂↓ +  2NaHCO₃

Zn(OH)₂  +  4(NH₃ · H₂O)  = [Zn(NH₃)₄](OH)₂   +  4H₂O

5)        

4Zn  +  10HNO₃  =  4Zn(NO₃)₂  +  NH₄NO₃  +  3H₂O

2Zn(NO₃)₂    2ZnO  +  4NO₂   +  O₂

NH₄NO₃  N₂O   +  2H₂O

ZnO  +  C    Zn  +  CO

6)        

Zn  +  2NaOH  +  2H₂O   =  Na₂[Zn(OH)₄] +  H₂↑

Na₂[Zn(OH)₄]  +  2HNO₃   =  Zn(OH)₂↓ +  2NaNO₃  +  2H₂O

Zn(OH)₂   +  2HNO₃   =  Zn(NO₃)₂  +  2H₂O

2Zn(NO₃)₂    2ZnO  +  4NO₂   +  O₂

7)        

4Zn  +  5H₂SO₄  =  4ZnSO₄  +  H₂S↑  +  4H₂O

ZnSO₄   +  Ba(NO₃)₂   =  Zn(NO₃)₂  +  BaSO₄

Zn(NO₃)₂  +  Mg  =  Zn  +  Mg(NO₃)₂

2Mg(NO₃)₂  →  2MgO + 4NO₂  +  O₂↑

        

2ZnS   +  3O₂   =  2ZnO   +  2SO₂↑

ZnO   +   2KOH  +  H₂O  =   K₂[Zn(OH)₄]

K₂[Zn(OH)₄]   +   CO₂  =  Zn(OH)₂   +   K₂CO₃   +   H₂O

(также возможная версия: K₂[Zn(OH)₄]   +   2CO₂  =  Zn(OH)₂   +   2KHCO₃)

Zn(OH)₂   +  2HCl   =   ZnCl₂   +   2H₂O

9)        

ZnS   +   2HCl    =    ZnCl₂   +   H₂S↑

2ZnS   +  3O₂   =  2ZnO   +  2SO₂↑

2H₂S  +   SO₂    =    3S    +   2H₂O

S   +    6HNO₃   =    H₂SO₄   +   6NO₂    +    2H₂O

10)      

Zn     +    2KOH    +   2H₂O    =   K₂[Zn(OH)₄]   +   H₂

H₂    +    2Li    =    2LiH

K₂[Zn(OH)₄]   +   2HCl    =   2KCl   +   Zn(OH)₂↓    +   2H₂O

Zn(OH)₂   = ZnO    +  H₂O

Цинк. Соединения цинка.

1. Цинк — простое вещество.Цинк – довольно активный металл, но на воздухе он устойчив, так как покрывается тонким слоем оксида, предохраняющим его от дальнейшего окисления. При нагревании цинк реагирует с простыми веществами (исключением является азот):

2Zn + О2 2ZnОZn + Сl2ZnCl23Zn + 2РZn3Р2

• а также с оксидами неметаллови аммиаком:

3Zn + SO2  2ZnO + ZnS Zn + CO2ZnO + CO       3Zn + 2NH3 Zn3N2 + 3H2

• При нагревании цинк окисляется под действием водяных паров:

Zn  +H2O (пар) ZnO  +  H2

• Цинк  реагирует с растворами кислот серной и соляной кислот, вытесняя из них водород:

Zn  +  2HCl  =  ZnCl2  +  H2 Zn  +  H2SO4  =  ZnSO4  +  H2

• Как активный металл цинк реагирует с кислотами-окислителями:

Zn  +2H2SO4(конц.)=  ZnSO4+  SO2  +  2H2O

4Zn  +5H2SO4(конц.)=  4ZnSO4+ H2S  +   4H2O

Zn  + 4HNO3(конц.)→ Zn(NO4)2+ 2NO2  + 2H2O

4Zn  +  10HNO3(оч. разб.) = 4Zn(NO3)2+  NH4NO3+  3H2O

• При сплавлении цинка с щелочами образуется цинкат:

Zn  +  2NаОН(крист.)Nа2ZnО2  +Н2

• Цинк хорошо растворяется в растворах щелочей:

Zn  +  2KOH  +  2H2O  =  K2[Zn(OH)4]  +  H2

• В отличие от алюминия, цинк растворяется и в водном растворе аммиака!!!!!!:

Zn    +   4NH3   +   2H2O   =  [Zn(NH3)4](OH)2   +    H2

• Цинк восстанавливает многие металлы из растворов их солей:

CuSO4+ Zn = Zn SO4 + Cu Pb(NO3)2  +   Zn  =   Zn(NO3)2  +  Pb

1. Соединения цинка  (соединения цинка ядовиты).

1. Оксид цинка обладает амфотерными свойствами.

ZnO  +  2HCl  =  ZnCl2  +  H2O

ZnO  +  2NaOH + H2O  =  Na2[Zn(OH)4]  ZnO  +  2NaOHNa2ZnO2  + H2O

ZnO  +Na2O    Na2ZnO2ZnO  +  SiO2   ZnSiO3

ZnO   +   BaCO3BaZnO2    +   СО2

Цинк восстанавливают из оксидов действием сильных восстановителей:

ZnO  +С(кокс)   Zn  +  СОZnO  +  СОZn  +  СО2

1. Гидроксид цинкаобладает амфотерными свойствами.

Zn(OН)2  +  2HCl  =  ZnCl2  +  2H2O

Zn(OН)2 +  2NaOHNa2ZnO2  + 2H2OZn(OН)2  +  2NaOH  =  Na2[Zn(OH)4]  

2Zn(OН)2  +  СО2  =  (ZnOH)2СО3 + H2O

Zn(OН)2  +  4(NH3· H2O)  = [Zn(NH3)4](OH)2

        Гидроксид цинка термически неустойчив:

Zn(OН)2ZnO + H2O

3)     Соли.

        СaZnO2   +   4HCl(избыток)  =   CaCl2   +   ZnCl2   +   2H2O

        Na2ZnO2 + 2H2O   =   Zn(OH)2   +   2NaHCO3

Na2[Zn(OH)4] +   2CO2    =   Zn(OH)2    +   2NaHCO3

Zn(NO3)2   +  4NaOH  = Na2[Zn(OH)4]  +  2NaNO3

2ZnSO4 2ZnO+  2SO2+  O2

2Zn(NO3)2  2ZnO  +  4NO2   +  O2

Zn(NO3)2+  Mg =  Zn  +  Mg(NO3)2

ZnS+  4H2SO4(конц.)=  ZnSO4  +  4SO2  +   4H2O

ZnS+  8HNO3(конц.)=  ZnSO4  +  8NO2   +  4H2O

ZnS+  4NaOH  +  Br2=   Na2[Zn(OH)4]  +  S  +  2NaBr

Цинк. Соединенияцинка.

1. Оксид цинка растворили в растворе хлороводородной кислоты и раствор нейтрализовали, добавляя едкий натр. Выделившееся студенистое вещество белого цвета отделили и обработали избытком раствора щелочи, при этом осадок полностью растворился. нейтрализация полученного раствора кислотой, например, азотной, приводит к повторному образованию студенистого осадка. Напишите уравнения описанных реакций.

2.  Цинк растворили в очень разбавленной азотной кислоте и в полученный раствор добавили избыток щелочи, получив прозрачный раствор.Напишите уравнения описанных реакций.

3.  Соль, полученную при взаимодействии оксида цинка с серной кислотой, прокалили при температуре  800°С.  Твердый  продукт реакции обработали концентрированным раствором щелочи, и через полученный раствор пропустили углекислый газ.Напишите уравнения описанных реакций.

4.  Нитрат цинка прокалили, продукт реакции при нагревании обработали раствором едкого натра. Через образовавшийся раствор пропустили углекислый газ до прекращения выделения осадка, после чего обработали избытком концентрированного нашатырного спирта, при этом осадок растворился.Напишите уравнения описанных реакций.

5.  Цинк растворили в очень разбавленной азотной кислоте, полученный раствор осторожно  выпарили и остаток прокалили. Продукты реакции смешали с коксом и нагрели.Напишите уравнения описанных реакций.

6.  Несколько гранул цинка растворили при нагревании в растворе едкого натра. В полученный раствор небольшими порциями добавляли азотную кислоту до образования осадка. Осадок отделили, растворили в разбавленной азотной кислоте, раствор осторожно выпарили и остаток прокалили.Напишите уравнения описанных реакций.

7.  В концентрированную серную кислоту добавили металлический цинк. образовавшуюся соль выделили, растворили в воде и в раствор добавили нитрат бария. После отделения осадка в раствор внесли магниевую стружку, раствор профильтровали, фильтрат выпарили и прокалили. Напишите уравнения описанных реакций.

8.  Сульфид цинка подвергли обжигу. Полученное твердое вещество полностью прореагировало с раствором гидроксида калия. Через полученный раствор пропустили углекислый газ до выпадения осадка. Осадок растворили в соляной кислоте. Напишите уравнения описанных реакций.

9.  Некоторое количество сульфида цинка разделили на две части. Одну из них обработали соляной кислотой, а другую подвергли обжигу на воздухе. При взаимодействии выделившихся газов образовалось простое вещество. Это вещество нагрели с концентрированной азотной кислотой, причем выделился бурый газ. Напишите уравнения описанных реакций.

10.  Цинк растворили в растворе гидроксида калия. Выделившийся газ прореагировал с литием, а к полученному раствору по каплям добавили соляную кислоту до прекращения выпадения осадка. Его отфильтровали и прокалили.Напишите уравнения описанных реакций.

1)        ZnO  +  2HCl  =  ZnCl2  +  H2OZnCl2  +  2NaOH= Zn(OH)2↓ +  2NaCl

Zn(OH)2   +  2NaOH  =  Na2[Zn(OH)4]

Na2[Zn(OH)4]  +  2HNO3(недостаток)   =  Zn(OH)2↓ +  2NaNO3  +  2H2O

2)        4Zn  +  10HNO3  =  4Zn(NO3)2  +  NH4NO3  +  3H2O

HNO3  +NaOH  =  NaNO3  +  H2O

NH4NO3  +NaOH  = NaNO3  +  NH3↑  +  H2O

Zn(NO3)2   +  4NaOH  = Na2[Zn(OH)4]  +  2NaNO3

3)        ZnO  +  H2SO4  =  ZnSO4  +  H2O2ZnSO4 2ZnO  +  2SO2  +  O2

ZnO+  2NaOH+  H2O= Na2[Zn(OH)4]  

Na2[Zn(OH)4]  +  2CO2  =  Zn(OH)2↓ +  2NaHCO3

4)        2Zn(NO3)2  2ZnO  +  4NO2   +  O2ZnO   +  2NaOH  +  H2O=  Na2[Zn(OH)4]  

Na2[Zn(OH)4]  +  2CO2  =  Zn(OH)2↓ +  2NaHCO3

Zn(OH)2  +  4(NH3 · H2O)= [Zn(NH3)4](OH)2   +  4H2O

5)        4Zn  +  10HNO3  =  4Zn(NO3)2  +  NH4NO3  +  3H2O

2Zn(NO3)2  2ZnO  +  4NO2   +  O2

NH4NO3 N2O   +  2H2O

ZnO  +  C    Zn  +  CO

6)        Zn  +2NaOH  +  2H2O=  Na2[Zn(OH)4]+  H2↑

Na2[Zn(OH)4]  +  2HNO3   =  Zn(OH)2↓ +  2NaNO3  +  2H2O

Zn(OH)2  +  2HNO3   =  Zn(NO3)2  +  2H2O

2Zn(NO3)2  2ZnO  +  4NO2   +  O2

7)        4Zn  +  5H2SO4  =  4ZnSO4  +  H2S↑  +  4H2O

ZnSO4+  Ba(NO3)2   =  Zn(NO3)2  +  BaSO4

Zn(NO3)2  +  Mg  =  Zn  +  Mg(NO3)2

2Mg(NO3)2  2MgO+ 4NO2  + O2↑

        2ZnS   +  3O2   =  2ZnO   +  2SO2↑

ZnO   +   2NaOH  +  H2O  =   Na2[Zn(OH)4]  

        Na2[Zn(OH)4]   +   CO2  =  Zn(OH)2   +   Na2CO3   +   H2O

        Zn(OH)2   +  2HCl   =   ZnCl2   +   2H2O

9)        ZnS   +   2HCl    =    ZnCl2   +   H2S↑

2ZnS   +  3O2   =  2ZnO   +  2SO2↑

        2H2S  +SO2    =    3S    +   2H2O

S   +    6HNO3   =    H2SO4   +   6NO2    +    2H2O

10)        Zn     +    2KOH    +   2H2O    =   K2[Zn(OH)4]   +   H2

        H2    +    2Li    =    2LiH

        K2[Zn(OH)4]   +   2HCl    =   2KCl   +   Zn(OH)2↓        

Zn(OH)2ZnO    +  H2O

в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах

Категория:

Атрибут:

Всего: 96    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Добавить в вариант

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

Всего: 96    1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …

Химические свойства алюминия

Алюминий ($Al$) — элемент главной подгруппы III группы Периодической системы. У него на внешнем энергетическом уровне три электрона, которые алюминий легко отдает при химических взаимодействиях. У атомов алюминия восстановительные свойства выражены ярче, чем у бора, т.к. у алюминия имеется промежуточный слой с восемью электронами ($2e↖{-}; 8e↖{-}; 3e↖{-}$), который препятствует притяжению электронов к ядру. Алюминий имеет степень окисления $+3$.

Алюминий — серебристо-белый металл, $t°_{пл}=660°С$. Это самый распространенный металл земной коры, обладает высокой коррозионной стойкостью. Малая плотность алюминия ($2,7 г/{см^3}$) в сочетании с высокой прочностью и пластичностью его сплавов делают алюминий незаменимым в самолетостроении. Высокая электропроводность алюминия (в $1.6$ раза меньше, чем у меди) позволяет заменять медные провода более легкими — алюминиевыми.

Высокая химическая активность алюминия используется в алюминотермии, с помощью которой получают хром, ванадий, титан и другие металлы.

Прочность химической связи в оксиде $Al_2O_3$ обуславливает его механическую прочность, твердость. $Al_2O_3$ — корунд, абразивный материал. Искусственный рубин — $Al_2O_3$ с добавлением оксида хрома. Химические свойства алюминия и его соединений обобщены в таблице.

Алюминий и его соединения.

Алюминий	Соединения алюминия
Оксид алюминия	Гидроксид алюминия
1. Серебристо-белый легкий металл. 2. Окисляется на воздухе с образованием защитной пленки: $4Al+3O_2=2Al_2O_3$ 3. Вытесняет водород из воды: $2Al+6H_2O=2Al(OH)_3↓+3H_2↑$ 4. Взаимодействует с кислотами: $2Al^{0}+6H^{+}=2Al^{3+}+3H_2^0{↑}$ 5. Взаимодействует с водным раствором щелочи: $2Al+2H_2O+2NaOH=2NaAlO_2+3H_2{↑}$ 6. Вытесняет металлы из их оксидов (алюминотермия): $8Al+3Fe_3O_4=9Fe+4Al_2O_3+Q$ Получение Разложение электрическим током расплава оксида алюминия (в криолите): $2Al_2O_3=4Al+3O_2{↑}–3352 кДж$	1. Очень твердый порошок белого цвета 2. Амфотерный оксид, взаимодействует: а) с кислотами: $Al_2O_3+6H^{+}=2Al^{3+}+3H_2O$ б) со щелочами: $Al_2O_3+2OH^{–}=2AlO_2^{−}+H_2O$ Образуется: а) при окислении или горении алюминия на воздухе: $4Al+3O_2=2Al_2O_3$ б) в реакции алюминотермии: $2Al+Fe_2O_3=Al_2O_3+2Fe$; в) при термическом разложении гидроксида алюминия: $2Al(OH)_3=Al_2O_3+3H_2O$	1. Белый нерастворимый в воде порошок. 2. Проявляет амфотерные свойства, взаимодействует: а) с кислотами: $Al(OH)_3+3HCl=AlCl_3+3H_2O$ $Al(OH)_3+3H^{+}=Al^{3+}+3H_2O$ б) со щелочами: $Al(OH)_3+NaOH=NaAlO_2+2H_2O$ $Al(OH)_3+OH^{–}=AlO_2^{−}+2H_2O$ 3. Разлагается при нагревании: $2Al(OH)_3=Al_2O_3+3H_2O$ Образуется при: а) взаимодействии растворов солей алюминия с растворами щелочей (без избытка): $Al^{3+}+3OH^{–}=Al(OH)_3↓$ б) взаимодействии алюминатов с кислотами (без избытка): $AlO_2^{−}+H^{+}+H_2O=Al(OH)_3↓$ Соли алюминия в водных растворах гидролизуются: $Al^{3+}+H_2O⇄AlOH^{2+}+H^{+}$ $AlOH^{2+}+H_2O⇄Al(OH)_2^{+}+H^{+}$ $Al(OH)_2^{+}+H_2O⇄Al(OH)_{3}+H^{+}$

Химические свойства цинка

Цинк ($Zn$) — элемент побочной подгруппы II группы. Его электронная формула следующая: ($…3d^{10}4s^2$). Так как в атомах цинка предпоследний $d-$подуровень полностью завершен, то цинк в соединениях проявляет степень окисления $+2$.

Цинк — металл серебристо-белого цвета, практически не изменяющийся на воздухе. Обладает коррозионной стойкостью, что объясняется наличием на его поверхности оксидной пленки.

Цинк — один из активнейших металлов, при повышенной температуре реагирует с простыми веществами:

$Zn+Cl_2→↖{t°}ZnCl_2$,

$2Zn+O_2→↖{t°}2ZnO$,

$Zn+S→↖{t°}ZnS$.

Цинк вытесняет водород из кислот:

$Zn+2Н^{+}=Zn^{2+}+H_2↑$

Гидроксид цинка амфотерен, т. е. проявляет свойства и кислоты, и основания. При постепенном приливании раствора щелочи к раствору соли цинка выпавший вначале осадок растворяется (то же происходит и с алюминием):

$ZnSO_4+2NaOH={Zn(OH)_2}↙{белый}↓+Na_2SO_4$,

$Zn(OH)_2+2NaOH={Na_2[Zn(OH)_4]}↙{тетрагидроксоцинкат натрия}$

Марганец

Содержится в количестве 0,03% по массе в земной коре. Наряду с железом и его сплавами относится к черным металлам.

Для соединений марганца характерны степени окисления +2, +3, +4, +6 +7. В соединения +2 и +3 марганец проявляет основные свойства, +4 —
амфотерные, +6, +7 — кислотные.

Наиболее известными минералами, в которых содержится марганец, являются:

• MnO₂ — пиролюзит
• MnO(OH) — бурая марганцевая руда, манганит
• 3Mn₂O₃*MnSiO₃ — браунит

Получают марганец алюминотермией, восстановлением коксом, электролизом.

MnO₂ + Al = (t) Al₂O₃ + Mn

MnO₂ + C = (t) Mn + CO

MnSO₄ + H₂O = (электролиз) Mn + O₂ + H₂SO₄

Химические свойства

• Реакции с неметаллами

На воздухе марганец вступает во взаимодействие с кислородом, пассивируется: на поверхности металла образуется оксидная пленка.

Mn + O₂ = MnO₂

При нагревании марганец реагирует с азотом, углеродом, кремнием, бором и фосфором.

Mn + N₂ = (t) Mn₃N₂

Mn + C = (t) Mn₃C

Mn + Si = (t) Mn₂Si

Mn + P = (t) Mn₃P₂



• Реакция с водой

При нагревании марганец вытесняет водород из воды.

Mn + H₂O = (t) Mn(OH)₂ + H₂↑

• Реакции с кислотами

Марганец стоит в ряду напряжений до водорода и способен вытеснить его из кислот.

Mn + HCl = MnCl₂ + H₂↑

Под воздействием кислот, которые обладают окислительными свойствами, марганец окисляется.

Mn + H₂SO_4(конц.) = MnSO₄ + SO₂ + H₂O

Mn + HNO_3(конц.) = (t) Mn(NO₃)₂ + NO₂ + H₂O

Mn + HNO_3(разб.) = (t) Mn(NO₃)₂ + NO + H₂O

Соединения марганца (II)

Для соединений марганца (II) характерны основные свойства. Оксид марганца (II) может быть получен разложением карбоната марганца, либо
восстановлением оксида марганца (IV) до оксида марганца (II).

При растворении (и нагревании!) марганца в воде образуется гидроксид марганца (II).

Mn + H₂O = (t) Mn(OH)₂ + H₂↑

MnSO₄ + KOH = (t) Mn(OH)₂ + K₂SO₄

Соединения марганца (II) на воздухе неустойчивы, Mn(OH)₂ быстро буреет, превращаясь в оксид-гидроксид марганца (IV).

Mn(OH)₂ + O₂ = MnO₂ + H₂O

Оксид и гидроксид марганца (II) проявляют основные свойства. При реакции с кислотами дает соответствующие
соли.

Mn(OH)₂ + HCl = MnCl₂ + H₂O

Соли марганца (II) получаются при его растворении в разбавленных кислотах. Эти соли способны вступать в реакции с другими солями, кислотами, если
выпадает осадок, выделяется газ или образуется слабый электролит.

Mn + HCl = MnCl₂ + H₂

MnSO₄ + (NH₄)₂S = MnS↓ + (NH₄)₂SO₄

При действии сильных окислителей ион Mn²⁺ способен переходить в ион Mn⁷⁺

MnSO₄ + PbO₂ + HNO₃ = HMnO₄ + PbSO₄ + Pb(NO₃)₂ + H₂O

Соединения марганца (IV) проявляют амфотерный характер. Оксид марганца (IV) можно получить разложением нитрата марганца (II).

Mn(NO₃)₂ = (t) MnO₂ + NO₂

Кислород в продуктах реакции не указываем, так как он участвует в окислении MnO до MnO₂.

В реакциях с щелочами марганец переходит в СО +6, в кислой среде — принимает СО +2.

MnO₂ + Na₂CO₃ + NaNO₃ = Na₂MnO₄ + NaNO₂ + CO₂ (гидролиз карбоната натрия идет по аниону, среда — щелочная)

MnO₂ + HCl = MnCl₂ + Cl₂ + H₂O

Соединения марганца (VI) — MnO₃, H₂MnO₄ — неустойчивы, в свободном виде не получены. Обладают кислотными свойствами.
Наиболее устойчивые соли — манганаты, окрашивающие раствор в зеленый цвет.

Манганаты получают в ходе разложения перманганатов, а также реакциями в щелочной среде.

KMnO₄ = (t) K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑ (способ получения кислорода)

Li₂SO₃ + KMnO₄ + LiOH = Li₂SO₄ + K₂MnO₄ + H₂O

MnO₂ + NaOH + NaNO₃ = Na₂MnO₄ + NaNO₂ + H₂O

MnSO₄ + KClO₃ + KOH = K₂MnO₄ + KCl + K₂SO₄ + H₂O

В водной среде манганаты разлагаются на с.о. +7 и +4. Манганаты окисляют хлором.

K₂MnO₄ + H₂O = KMnO₄ + MnO₂ + KOH

K₂MnO₄ + Cl₂ = KMnO₄ + KCl

Соединения марганца (VII) — неустойчивый Mn₂O₇, и относительно устойчивая в разбавленных растворах HMnO₄ — проявляют
кислотные свойства. Соли марганцовой кислоты — перманганаты.

В различных средах — кислотной, нейтральной и щелочной — марганец принимает различные степени окисления. Внимательно изучите таблицу ниже.

Оксид марганца (VII) получают в реакции перманганата с сильными кислотами.

KMnO₄ + H₂SO₄ = Mn₂O₇ + K₂SO₄ + H₂O

При растворении оксида марганца (VII) (кислотного оксида) в щелочи образуются соли марганцовой кислоты — перманганаты.

Mn₂O₇ + KOH = KMnO₄ + H₂O

Марганцовая кислота получается в реакциях сильных окислителей с солями марганца (II).

Mn(NO₃)₂ + PbO₂ + HNO₃ = HMnO₄ + Pb(NO₃)₂ + H₂O

В растворах с концентрацией марганцовой кислоты более 20% происходит ее разложение.

HMnO₄ = MnO + O₂ + H₂O

При нагревании перманганата калия (в быту — марганцовка) разлагается с образованием бурого MnO₂, выделением кислорода.

KMnO₄ = (t) K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑

При стоянии в растворе постепенно разлагается водой.

KMnO₄ + H₂O = MnO₂ + KOH + O₂↑

В кислой среде марганец принимает наиболее устойчивую (для кислой среды) — Mn²⁺, в щелочной — Mn⁶⁺.

KMnO₄ + H₂O₂ + H₂SO₄ = MnSO₄ + O₂↑ + K₂SO₄ + H₂O

KMnO₄ + KOH = K₂MnO₄ + O₂ + H₂O

Цинк

Название цинка, вероятно, связано формой его кристаллитов: в переводе с немецкого Zinke — зубец. С древнейших времен известен сплав
меди с цинком — латунь.

Для цинка характерна постоянная степень окисления +2.

Наиболее известные минералы, в которых содержится цинк:

• ZnS — цинковая обманка, сфалерит
• ZnO — цинкит
• ZnCO₃ — симсонит, цинковый шпат
• 2ZnO*SiO₂*H₂O — гемиморфит

Получение

Пирометаллургический метод получения цинка заключается в обжиге цинковой обманки, и последующем восстановлении оксида цинка
различными восстановителями: чаще всего C, также возможно CO и H₂.

ZnS + O₂ = (t) ZnO + SO₂

ZnO + C = (t) Zn + CO

ZnO + H₂ = (t) Zn + H₂O

ZnO + CO = (t) Zn + CO₂

Гидрометаллургический метод получения основывается на электролизе сульфата цинка.

ZnSO₄ + H₂O = (электролиз) Zn + H₂SO₄ + O₂

Химические свойства

• Реакции с неметаллами (и аммиаком

На воздухе цинк покрывается оксидной пленкой. При нагревании цинк реагирует с галогенами, фосфором, серой, селеном.

Zn + O₂ = ZnO

Zn + Br₂ = (t) ZnBr₂

Zn + P = (t) Zn₃P₂

Zn + S = (t) ZnS



Для цинка не характерны реакции с водородом, бором, кремнием, азотом, углеродом. Нитрид цинка можно получить в ходе реакции цинка с аммиаком.

Zn + NH₃ = (t) Zn₃N₂ + H₂↑

• Реакции с кислотами

Zn + HCl = ZnCl₂ + H₂↑

Zn + H₂SO_4(разб.) = ZnSO₄ + H₂↑

Zn + H₂SO_4(конц.) = ZnSO₄ + H₂S↑ + H₂O



• Реакции с щелочами

Цинк способен проявлять амфотерные (двойственные) свойства: реагирует как с кислотами, так и с основаниями.
При добавлении цинка в раствор щелочи выделяется водород.

Zn + H₂O + NaOH = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂↑ (тетрагидроксоцинкат натрия)

Соединения цинка (II)

Эти соединения обладают амфотерными свойствами. Оксид цинка (II) можно получить в ходе реакции горения цинка или
при разложении нитрата цинка.

Zn + O₂ = (t) ZnO

Zn(NO₃)₂ = (t) ZnO + NO₂↑ + O₂↑

Оксид цинка (II) проявляет амфотерные свойства, реагирует как с кислотами, так и с щелочами.

ZnO + HCl = ZnCl₂ + H₂O

ZnO + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂O

ZnO + H₂O + 2NaOH = Na₂[Zn(OH)₄] (тетрагидроксоцинкат натрия)

Комплексные соли образуются в растворе, при прокаливании они не образуются.

ZnO + 2NaOH = (t) H₂O + Na₂ZnO₂ (цинкат натрия)

Оксид цинка (II) может быть восстановлен до чистого цинка различными восстановителями.

ZnO + C = (t) Zn + CO

ZnO + H₂ = (t) Zn + H₂O

ZnO + CO = (t) Zn + CO₂

Гидроксид цинка (II) получается в ходе реакций между растворимыми солями цинка и щелочами.

ZnSO₄ + NaOH = Na₂SO₄ + Zn(OH)₂↓

Гидроксид цинка (II) обладает амфотерными свойствами, реагирует как с кислотами, так и с основаниями.

Zn(OH)₂ + HCl = ZnCl₂ + H₂O

Zn(OH)₂ + HNO₃ = Zn(NO₃)₂ + H₂O

Zn(OH)₂ + NaOH = Na₂[Zn(OH)₄]

При прокаливании комплексные соли распадаются, вода испаряется.

Na₂[Zn(OH)₄] = (t) Na₂ZnO₂ + H₂O

Zn(OH)₂ + NaOH = (t) Na₂ZnO₂ + H₂O

Серебро

Драгоценный металл, известный человеку с древнейших времен. Встречаемся в самородном виде. Будучи благородным металлом,
серебро обладает низкой реакционной способностью.

Химические свойства

• Реакции с неметаллами

Серебро не окисляется кислородом даже при высокой температуре. Галогены легко окисляют серебро до соответствующих галогенидов.
При нагревании с серой получается сульфид серебра.

Ag + Cl₂ = AgCl

Ag + S = (t) Ag₂S

• Реакции с кислотами

Серебро не растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах, однако способно реагировать с концентрированными кислотами.

Ag + HNO_3(конц.) = AgNO₃ + NO₂↑ + H₂O

Потемнение серебряных изделий обусловлено реакцией серебра с сероводородом в присутствии кислорода.

Ag + H₂S + O₂ = Ag₂S + H₂O



• С солями

Ag + FeCl₃ = AgCl + FeCl₂

• С органическими веществами

В дальнейшем, при изучении органической химии, вы не раз столкнетесь с соединением серебра — аммиачным раствором оксида серебра.

Будет полезно, если вы уже сейчас познакомитесь с его формулой на примере реакции окисления уксусного альдегида до уксусной кислоты.

CH₃CHO + [Ag(NH₃)₂]OH = CH₃COOH + Ag + NH₃ + H₂O