17、2 锌族元素
17、2、1、锌族元素的通性
ⅡB族包括锌、镉、汞三种元素,又称锌副族。与IB族元素相似,由于原子的次外层有18个电子,核对外层电子引力较大,故金属活泼性较小。锌副族元素比铜副族元素活泼。锌副族元素的化学活泼性,依Zn,Cd,Hg顺序递减。锌副族有 1, 2两种氧化数。
锌族元素在某些性质上它们又与第四、五、六周期的P区金属元素有些相似,如熔点都较底、水合离子都无色等。
锌族元素的氢氧化物是弱碱性,易脱水分解,氢氧化锌和氢氧化镉都是两性氢氧化物。锌族元素从上到下,氢氧化物的碱性增强,而金属活泼性却是减弱的;碱土金属的活泼性以及它们氢氧化物的碱性从上到下都是增强的。
IIA 和IIB 两族元素的硝酸盐都易溶于水;它们的碳酸盐难溶于水;锌族元素的硫酸盐易溶于水,而钙、锶、钡的硫酸盐则微溶于水。锌族元素的盐在水溶液中都有一定程度的水解。
IIB 族的离子都是无色的,所以它们的化合物一般是无色的。但因它们的极化作用及变形性较大,当与易变形的阴离子结合时往往有较深的颜色。二元化合物有相当程度的共价性。
17、2、2、锌及其化合物
1、锌
锌是银白色金属,略带蓝色。在自然界主要以硫化物形式存在,如闪锌矿(ZnS)。
锌在干燥的空气中稳定。但在潮湿空气中,其表面形成一层致密的碱式碳酸锌薄膜对内层金属有保护作用。
4Zn 202 3H20 C02→ZnCO3•3Zn(OH)2
基于这一性质,常把锌镀在铁皮上,称为白铁皮或镀锌铁。
锌是活泼金属,与水蒸气作用放热,甚至自燃,能被C02氧化。
Zn H20→ZnO H2
Zn CO2→ZnO CO
在常温下,锌与卤素作用缓慢,锌粉和硫磺粉共热可生成硫化锌。锌在加热时与02反应得到氧化锌。
锌是一种典型的两性金属。锌不仅溶于盐酸、硫酸,也溶于醋酸;锌与铝不同,锌不仅能溶于强碱,还能溶于氨水。
Zn 2HAc→ZnAc2 H2↑
Zn十2NaOH 2H20→Na2[Zn(OH)4](Na2Zn02•2H2O)十H2↑
Zn 2H2O 4NH3→[Zn(NH3)4](OH)2 H2↑
锌是重要的生命必需的痕量金属元素之一。锌它在人体内的含量为1.5-2.5克,它参与人体的免疫、认知、调节人体生命活动、参与遗传、影响生长发育.会患心肌梗塞、原发性高血压、贫血等疾病。锌是无毒的,但当吸食的锌过多时,亦会产生锌中毒,可引起动脉硬化和骨癌,所以补锌应遵医嘱。锌的配合物在医药上也有应用,如治疗糖尿病的胰岛素就是锌的配合物。锌还是植物生长必不可少的元素,ZnSO4是一种微量元素肥料,芹菜内含Zn较多。锌主要用于防腐镀层,如电镀,喷镀,各种合金以及干电池等。