Оксид цинка, характеристика, свойства и получение, химические реакции.
Оксид цинка – неорганическое вещество, имеет химическую формулу ZnO.
Краткая характеристика оксида цинка
Физические свойства оксида цинка
Химические свойства оксида цинка
Химические реакции оксида цинка
Применение и использование оксида цинка
Краткая характеристика оксида цинка:
Оксид цинка – неорганическое вещество белого цвета.
Так как валентность цинка равна двум, то оксид цинка содержит один атом кислорода и один атом цинка.
Химическая формула оксида цинка ZnO.
При нагревании желтеет. При температуре 1800 оС сублимируется.
В воде не растворяется.
Оксид цинка относится к малотоксичным веществам. Его пыль вредна для органов дыхания.
Физические свойства оксида цинка:
| Наименование параметра: | Значение: |
| Химическая формула | ZnO |
| Синонимы и названия иностранном языке | zinc oxide (англ.)
цинкит (рус.) цинковые белила (рус.) |
| Тип вещества | неорганическое |
| Внешний вид | белые гексагональные кристаллы |
| Цвет | белый |
| Вкус | —* |
| Запах | — |
| Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) | твердое вещество |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м3 | 5610 |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см3 | 5,61 |
| Температура сублимации, °C | 1800 |
| Температура плавления, °C | 1975 |
| Молярная масса, г/моль | 81,408 |
| Теплопроводность, Вт/(м·К) | 54 |
* Примечание:
— нет данных.
Получение оксида цинка:
В природе встречается в виде минерала цинкита, который практически полностью состоит из оксида цинка.
Оксид цинка также получают в результате следующих химических реакций:
- 1. сжиганием цинка в кислороде:
2Zn + О2 → 2ZnО (t > 250 oC).
- 2. путем термического разложения гидроксида цинка:
Zn(OH)2 → ZnO + H2О (t = 100-250 oC).
- 3. путем термического разложения карбоната цинка:
ZnCO3 → ZnO + CO2 (t = 200-300 oC).
- 4. путем термического разложения нитрата цинка:
2Zn(NO3)2 → 2ZnO + 4NO2 + O2 (t = 300-500 oC).
- 5. путем окислительного обжига сульфида цинка:
2ZnS + 3O2 → 2ZnO + 2SO2 (t = 800-1000 oC).
- 6. путем термического разложения ацетата цинка.
Химические свойства оксида цинка. Химические реакции оксида цинка:
Оксид цинка относится к амфотерным оксидам. Он проявляет в зависимости от условий либо основные, либо кислотные свойства.
Химические свойства оксида цинка аналогичны свойствам амфотерных оксидов других металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:
1. реакция оксида цинка с углеродом:
ZnO + C → Zn + CO (t = 1200-1300 oC).
В результате реакции образуется цинк и оксид углерода (II). Таким образом, цинк восстанавливается из оксида цинка коксом или углем при температуре 1200-1300 oC.
2. реакция оксида цинка с оксидом кремния:
ZnО + SiО2 → ZnSiО3 (t = 1200-1400 oC),
2ZnО + SiО2 → Zn2SiО4 (t = 900-1000 oC).
Оксид кремния является кислотным оксидом. В результате реакции в первом случае образуется соль – метасиликат цинка, во втором – ортосиликат цинка.
3. реакция оксида цинка с оксидом серы:
ZnО + SО2 → ZnSО3.
Оксид серы является кислотным оксидом. В результате реакции образуется соль – сульфит цинка.
4. реакция оксида цинка с оксидом бора:
ZnО + B2О3 → Zn(BО2)2.
В результате реакции образуется соль – борат цинка.
5. реакция оксида цинка с оксидом углерода:
ZnО + СО → Zn + CO2 (t = 700 oC).
В результате реакции образуется цинк и углекислый газ.
6. реакция оксида цинка с оксидом бария:
ZnО + BaО → BaZnО2 (t = 1100 oC).
В результате реакции образуется соль – цинкат бария.
7. реакция оксида цинка с оксидом хрома:
ZnО + CrО3 → ZnCrО4.
В результате реакции образуется соль – хромат цинка.
8. реакция оксида цинка с оксидом железа:
ZnО + Fe2О3 → Fe2ZnО4 (t = 800-1000 oC),
ZnО + Fe2О3 → ZnFe2О4 (t = 800-1000 oC).
В результате реакции образуется оксид железа-цинка.
9. реакция оксида цинка с оксидом молибдена:
ZnО + MoО3 → ZnMoО4.
В результате реакции образуется соль – молибдат цинка.
10. реакция оксида цинка с оксидом ванадия:
2ZnО + VО2 → Zn2VО4 (t = 1500-1700 oC).
В результате реакции образуется соль – тетраоксованадат цинка.
11. реакция оксида цинка с оксидом марганца:
3ZnО + MnО2 → MnZn3О5 (t = 700-800 oC),
ZnО + Mn2О3 → ZnMn2О4 (t = 900 oC).
В результате реакции образуется в первом случае – оксид марганца-трицинка, во втором – оксид марганца-цинка.
12. реакция оксида цинка с оксидом вольфрама:
ZnО + WО3 → ZnWО4 (t = 600-800 oC).
В результате реакции образуется соль – вольфрамат цинка.
13. реакция оксида цинка с сульфидом цинка:
2ZnO + ZnS → 3Zn + SO2.
В результате химической реакции получается цинк и оксид цинка.
14. реакция оксида цинка с хлоридом цинка и водой:
ZnO + ZnCl2 + H2O → 2Zn(OH)Cl (t = 100-130 oC).
В результате химической реакции получается быстро (2-3 минуты) твердеющая масса – хлорид-гидроксид цинка (т.н. цинковый цемент). Хлорид цинка – концентрированный раствор.
15. реакция оксида цинка с плавиковой кислотой:
ZnO + 2HF → ZnF2 + H2O.
В результате химической реакции получается соль – фторид цинка и вода.
16. реакция оксида цинка с азотной кислотой:
ZnO + 2HNO3 → 2Zn(NO3)2 + H2O.
В результате химической реакции получается соль – нитрат цинка и вода.
17. реакция оксида цинка с ортофосфорной кислотой:
3ZnO + 2H3PO4 → Zn3(PO4)2 + 3H2O.
В результате химической реакции получается соль – ортофосфат цинка и вода. Ортофосфорная кислота изначально растворена в воде.
Аналогично проходят реакции оксида цинка и с другими кислотами.
18. реакция оксида цинка с бромистым водородом (бромоводородом):
ZnO + 2HBr → ZnBr2 + H2O.
В результате химической реакции получается соль – бромид цинка и вода.
19. реакция оксида цинка с йодоводородом:
ZnO + 2HI → ZnI2 + H2O.
В результате химической реакции получается соль – йодид цинка и вода.
20. реакция оксида цинка с сероводородом:
ZnO + H2S → ZnS + H2O (t = 450-550 oC).
В результате химической реакции получается соль – сульфид цинка и вода.
21. реакция оксида цинка с гидроксидом натрия:
ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O (t = 500-600 oC).
В результате химической реакции получается соль – цинкат натрия и вода.
22. реакция оксида цинка с гидроксидом натрия и водой:
ZnO + NaOH + H2O → Na[Zn(OН)3] (t = 100 oC),
ZnO + 2NaOH + H2O → Na2[Zn(OН)4] (t = 90 oC).
В результате химической реакции в первом случае получается тригидроксоцинкат натрия. Гидроксид натрия изначально растворен в воде. Раствор гидроксида натрия в воде 40 %. Реакция протекает при кипении.
В результате химической реакции во втором случае получается тригидроксоцинкат натрия. Гидроксид натрия изначально растворен в воде. Раствор гидроксида натрия в воде 60 %. Реакция протекает при температуре 90 oC.
23. реакция оксида цинка с гидратом аммиака:
ZnО + 4(NH3•H2O) → [Zn(NH3)4](OH)2 + 3H2O.
В результате реакции образуются гидроксид тетраамминцинка и вода. Гидрат аммиака – концентрированный раствор.
24. реакция оксида цинка с хлоридом аммония:
ZnО + 2NH4Cl → ZnCl2 + 2NH3 + H2O (t°).
В результате реакции образуются хлорид цинка, аммиак и вода.
Применение и использование оксида цинка:
Оксид цинка применяется в качестве наполнителя, компонента или катализатора в химической, фармацевтической, резинотехнической, лакокрасочной и нефтеперерабатывающей промышленности, в производстве стекла и керамики, а также медицине.
Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com
оксид цинка реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода
уравнение реакций соединения масса взаимодействие оксида цинка
реакции с оксидом цинка