Цинк — голубовато-серый металл, защищающий сталь от коррозии и входящий в латунь. Элемент № 30. Ниже — карточка и описание.
| Символ | Zn |
|---|---|
| Латинское название | Zincum |
| Атомный номер | 30 |
| Атомная масса | 65,38 а.е.м. |
| Категория | Переходные металлы |
| Группа | 12 |
| Период | 4 |
| Агрегатное состояние (20 °C) | твёрдое |
| Электронная конфигурация | [Ar] 4s² 3d¹⁰ |
| Полная конфигурация | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ |
| Электронов на внешнем уровне | 2 |
| Степени окисления | +2 |
| Валентность | II |
| Электроотрицательность (по Полингу) | 1,65 |
| Температура плавления | 420 °C |
| Температура кипения | 907 °C |
| Год открытия | древность |
| Применение | оцинковка, латунь, батарейки |
Это тот самый план, по которому характеристику элемента спрашивают в школе и на ЕГЭ: от положения в периодической системе — к строению атома, а от строения атома — к свойствам. Ниже — готовый разбор 30-го элемента (Цинк, Zn). Такой же разбор для любого из 118 элементов построит конструктор характеристики элемента.
Цинк (лат. Zincum, символ Zn) — элемент с номером 30 и атомной массой 65,38, переходный металл II группы (побочной подгруппы) четвёртого периода. Электронная конфигурация [Ar] 3d¹⁰ 4s²: d-подуровень полностью заполнен, поэтому цинк проявляет единственную степень окисления +2 и по свойствам стоит ближе к постпереходным металлам. Это голубовато-серебристый металл, при обычной температуре довольно хрупкий, но при 100–150 °C становится пластичным. Цинк сравнительно легкоплавкий (420 °C). На воздухе он покрывается тонкой защитной оксидно-карбонатной плёнкой, которая предохраняет его от дальнейшей коррозии. Оксид и гидроксид цинка амфотерны — реагируют и с кислотами, и со щелочами.
Главное применение цинка — защита стали от ржавчины: цинкованием (оцинковкой) покрывают кровельное железо, трубы, метизы, кузовные детали. Цинк защищает сталь даже при повреждении покрытия, поскольку окисляется первым (протекторная защита). Второе важное направление — сплавы: латунь (медь с цинком) идёт на арматуру, детали, украшения, а цинковые сплавы — на литьё под давлением. Цинк используют в химических источниках тока — гальванических элементах и батарейках (цинк служит анодом), в производстве красок (цинковые белила), резины, в полиграфии. Цинк — необходимый организму микроэлемент: он входит в состав множества ферментов, важен для иммунитета и роста. В природе цинк встречается в виде сульфидной руды — цинковой обманки (сфалерита). Соседи цинка — медь и галлий; о том, почему заполненный d-подуровень даёт устойчивую степень +2, читайте в гайде об электронной конфигурации, а массу соединений цинка считайте калькулятором молярной массы.
Это покрытие стали слоем цинка для защиты от коррозии. Цинк окисляется первым и защищает железо даже при царапинах (протекторная защита), поэтому оцинкованные кровля, трубы и метизы служат дольше.
Всегда +2. Заполненный d-подуровень (3d¹⁰) устойчив, поэтому цинк отдаёт только два 4s-электрона и образует ион Zn²⁺.
Это сплав меди с цинком. Латунь прочнее чистой меди, красива и стойка к коррозии, из неё делают арматуру, детали, украшения, гильзы, музыкальные инструменты.
В гальванических элементах цинк служит анодом — он окисляется и отдаёт электроны, создавая ток. Классический пример — солевые и щелочные батарейки, где цинковый корпус или порошок является отрицательным электродом.
Цинк — микроэлемент, входит в состав многих ферментов, важен для иммунитета, роста и заживления. Это справочная информация, а не медицинская рекомендация.