Zinek

Zinek, Zn, je průmyslově významný, lehce tavitelný kov. Nachází se ve 12. skupině periodické tabulky prvků. Využívá se ve slitinách, pigmentech a barvivech a také jako povrchová úprava kovů.

Atomové číslo30Počet stabilních izotopů5
Atomová hmotnost65,409Elektronová konfigurace[Ar] 3d10 4s2
Teplota tání [°C]419,53Teplota varu [°C]906,85
Elektronegativita1,65Hustota [g.cm-3]7,14
Zinek. Zdroj: Alchemist-hp/Commons

Izotopy

Zinek má pět stabilních izotopů, ale pouze 67Zn je NMR aktivní.

IzotopPřirozené zastoupení [%]
64Zn49,17
66Zn27,73
67Zn4,04
68Zn18,45
70Zn0,61

Výskyt a výroba

Nejběžnější zinkou rudou je sfalerit ZnS, další je potom smithsonit ZnCO3. Zinek se vyrábí pražením sfaleritu na vzduchu, vzniklý oxid zinečnatý se redukuje uhlím nebo rozkládá elektrolyticky.

2 ZnS + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SO2
2 ZnO + C → 2 Zn + CO2

Při elektrolytické výrobě se nejprve oxid zinečnatý převede na síran, který se následně elektrolyticky redukuje na kovový zinek:

ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O
2 ZnSO4 + 2 H2O → 2 Zn + 2 H2SO4 + O2

Jeho produkce je čtvrtá nejvyšší, hned po železe, mědi a hliníku, pohybuje se okolo 6 miliónů tun ročně.

Chemické vlastnosti

Zinek vytváří sloučeniny v oxidačních stavech I a II. Zinečnaté jsou běžnější a stabilnější. Sloučeniny v oxidačním stavu I jsou, podobně jako rtuťné soli, tvořeny iontem Zn22+. Reaguje se silnými minerálními kyselinami za vzniku vodíku, čehož se využívá při laboratorní přípravě malých množství vodíku. V bazických roztocích se zinečnaté soli srážejí jako Zn(OH)2.

Za laboratorní teploty nereaguje se vzduchem, ani s vodou. Za vysokých teplot hoří na oxid zinečnatý (ZnO).

Oxidační stav I

Sloučeniny v oxidačním čísle I jsou u zinku poměrně vzácné a vyžadují velký ligand, který tento nízký oxidační stav stabilizuje. Zpravidla se jedná o dvojjaderné ionty, podobně jako u sloučenin rtuťných. První sloučeninou ZnI byl dekamethyldizinkocen [Zn25–C5Me5)2].

Struktura dekamethyldi-zinkocenu

Oxidační stav II

Zinečnaté sloučeniny jsou nejběžnější, zinek v nich má elektronovou konfiguraci d10, proto jsou bezbarvé a diamagnetické.

Organokovové sloučeniny

Organozinečnaté sloučeniny se využívají jako reagenty v organické chemii. Diethylzinek (Et2Zn) byl první připravená sloučenina se sigma vazbou mezi zinkem a uhlíkem.

Diethylzinek

NMR

Jádro 67Zn je kvadrupolární a má velmi nízkou citlivost. Poskytuje široké signály. Jelikož je většina NMR sond vyrobena ze slitiny zinku je ve spektru široký signál sondy. Jako standard se využívá nasycený roztok dusičnanu zinečnatého v D2O.

 67Zn
Spin5/2
Zastoupení v přírodě [%]4,1
Citlivost vzhledem k 1H1,18×10-4
Citlivost vzhledem k 13C0,692
Rozsah chemických posunů250 – -2700 ppm
Rezonanční frekvence v poli 1 T2,6694
Jaderný magnetický moment+0,875479

Chemické posuny

Zn2+250 – -50
Nasycený roztok Zn(CO3)2 v D2O0
LiZn-2600

Odkazy

  1. Zinek na české wikipedii
  2. Zinek na anglické wikipedii
  3. Zinc NMR
  4. B. W. Epperlein, H. Krueger, O. Lutz, A. Schwenk, „Fourier transform nuclear magnetic resonance studies of zinc-67“ Z. Naturforschung A., 29, 1553-1557 (1974).

Navigace

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

One Reply to “Zinek”

Leave a Reply

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..