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Zn 30

Zinc (Zn)

transition-metal
Période: 4 Groupe: 12 Bloc: d

Solid

Masse atomique relative standard

65,38 u

Configuration électronique

[Ar] 4s2 3d10

Point de fusion

419,53 °C

Point d’ébullition

906,85 °C

Masse volumique

7134 kg/m³

États d’oxydation

−2, 0, +1, +2

Électronégativité (Pauling)

1,65

Énergie d’ionisation (1re)

9,394197 eV

Année de découverte

1746

Rayon atomique

135 pm

Détails

Origine du nom German: zink (German for tin).
Découvreurs Known to the ancients.

Zinc is a moderately reactive, bluish-white transition metal with a filled 3d shell and chemistry dominated by the +2 oxidation state. It is an essential trace element for living organisms and an important industrial metal, especially for corrosion protection of steel. In minerals it occurs chiefly as sulfide and carbonate ores, and in technology it is valued for sacrificial galvanic behavior, alloy formation, and stable, often colorless Zn²⁺ compounds.

Zinc is a bluish-white, lustrous metal. It is brittle at ordinary temperatures but malleable at 100 to 150°C. It is a fair conductor of electricity, and burns in air at high red heat with evolution of white clouds of the oxide.

It exhibits superplasticity. Neither zinc nor zirconium is ferromagnetic; but ZrZn2 exhibits ferromagnetism at temperatures below 35°K. It has unusual electrical, thermal, optical, and solid-state properties that have not been fully investigated.

The name derives from the German zink of unknown origin. It was first used in prehistoric times, where its compounds were used for healing wounds and sore eyes and for making brass. Zinc was recognized as a metal as early as 1374.

Although zinc compounds have been used for at least 2,500 years in the production of brass, zinc wasn't recognized as a distinct element until much later. Metallic zinc was first produced in India sometime in the 1400s by heating the mineral calamine (ZnCO3) with wool. Zinc was rediscovered by Andreas Sigismund Marggraf in 1746 by heating calamine with charcoal. Today, most zinc is produced through the electrolysis of aqueous zinc sulfate (ZnSO4).

From the German word Zink, of obscure origin. Centuries before zinc was recognized as a distinct element, zinc ores were used for making brass. An alloy containing 87 percent zinc has been found in prehistoric ruins in Transylvania.

Metallic zinc was produced in the 13th century A.D. India by reducing calamine with organic substances such as wool. The metal was rediscovered in Europe by Marggraf in 1746. He demonstrated that zinc could be obtained by reducing calamine with charcoal.

Images

Propriétés

Propriétés chimiques

Électronégativité (Pauling)
1,65 Comparer : Électronégativité (Pauling) de tous les éléments →
Électronégativité (Allen)
1,59
Affinité électronique
-0,6 eV (valeur négative — l'atome ne devrait pas lier d'électron supplémentaire)
Énergie d’ionisation (1re)
9,394197 eV Comparer : Énergie d’ionisation (1re) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (2e)
17,964452 eV Comparer : Énergie d’ionisation (2e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (3e)
39,723437 eV Comparer : Énergie d’ionisation (3e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (4e)
59,573205 eV Comparer : Énergie d’ionisation (4e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (5e)
82,600284 eV Comparer : Énergie d’ionisation (5e) de tous les éléments →
États d’oxydation
−2, 0, +1, +2 Comparer : États d’oxydation de tous les éléments →
Électrons de valence
12 Comparer : Électrons de valence de tous les éléments →
Configuration électronique
[Ar] 4s2 3d10

Propriétés thermodynamiques

Enthalpie de fusion
0,07617764 eV Comparer : Enthalpie de fusion de tous les éléments →
Enthalpie de vaporisation
1,195004 eV Comparer : Enthalpie de vaporisation de tous les éléments →
Enthalpie de sublimation
1,351505 eV
Enthalpie d’atomisation
1,351505 eV
Enthalpie d’atomisation
1,351505 eV

Propriétés nucléaires

Protons
30 Comparer : Protons de tous les éléments →
Neutrons
36 Comparer : Neutrons de tous les éléments →
Isotopes connus
33 Comparer : Isotopes connus de tous les éléments →
Isotopes stables
3 Comparer : Isotopes stables de tous les éléments →
Isotope le plus stable
Zn-66
Année de découverte
1746

Structure cristalline

Paramètre de maille a
266 pm

Structure électronique

Électrons par couche
2, 8, 18, 2 Comparer : Électrons par couche de tous les éléments →

Identifiants

Numéro CAS
7440-66-6 Comparer : Numéro CAS de tous les éléments →
Symbole de terme
1S0
InChI
InChI=1S/Zn
Clé InChI
HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N

Configuration électronique Mesuré

Charge ionique
Protons 30
Électrons 30
Charge Neutre
Configuration Zn: 3d¹⁰ 4s²
Configuration électronique
Mesuré
[Ar] 3d¹⁰ 4s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s²
Diagramme d’orbitales
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
Nombre total d’électrons: 30 Non appariés: 0

Modèle atomique

Protons 30
Neutrons 36
Électrons 30
Nombre de masse 66
Stabilité Stable

Les isotopes diffèrent par leur nombre de neutrons, leur masse et leur stabilité — pas par la configuration électronique de l’atome neutre.

Modèle atomique schématique, non à l’échelle.

Empreinte atomique

Spectre d’émission / d’absorption

25 / 45 (25 25 avec intensité)
Mesuré
Émission Visible : 380–750 nm

Distribution isotopique

6627,7300%6818,4500%674,0400%Nombre de masseAbondance naturelle (%)
Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vie
66 Stable65,92603381 ± 0,0000009427,7300%Stable
67 Stable66,92712775 ± 0,000000964,0400%Stable
68 Stable67,92484455 ± 0,0000009818,4500%Stable
Mesuré

Phase / État

1 atm / 101,325 kPa
Solide 25 °C (298,15 K)

Explication: 394,5 °C en dessous du point de fusion (419,53 °C)

Point de fusion 419,53 °C
Point d’ébullition 906,85 °C
Écart en dessous du point de fusion 394,5 °C
0 K Température actuelle: 25 °C 6000 K
Échelle des phases

Schématique, non à l’échelle

Solide
Liquide
Gaz
Fusion
Ébullition
25°C
Solide
Liquide
Gaz
Actuel

Points de transition de phase

Point de fusion Littérature scientifique
419,53 °C
Point d’ébullition Littérature scientifique
906,85 °C
Phase actuelle Calculé
Solide

Énergies de transition

Enthalpie de fusion Littérature scientifique
0,07617764 eV

Énergie nécessaire pour faire fondre 1 mol au point de fusion

Enthalpie de vaporisation Littérature scientifique
1,195004 eV

Énergie nécessaire pour vaporiser 1 mol au point d’ébullition

Enthalpie de sublimation Littérature scientifique
1,351505 eV

Énergie nécessaire pour sublimer 1 mol au point de sublimation

Masse volumique

Masse volumique de référence Littérature scientifique
7134 kg/m³

Dans les conditions standard

Masse volumique actuelle Calculé
7134 kg/m³

Dans les conditions standard

Spectres atomiques

Affichage de 10 sur 30. Tri par charge ionique croissante.

Raies répertoriées ?

IonChargeNombre total de raiesProbabilités de transitionDésignations des niveaux
Zn I 057016564
Zn II +1962290
Zn III +23900
Zn IV +311900
Raies répertoriées par le NIST →

Niveaux répertoriés ?

IonChargeNiveaux
Zn I 0380
Zn II +194
Zn III +2316
Zn IV +3245
Zn V +4158
Zn VI +5193
Zn VII +6134
Zn VIII +75
Zn IX +82
Zn X +92
Niveaux répertoriés par le NIST →
30 Zn 65.38

Zinc — Visualiseur d’orbitales atomiques

[Ar]4s23d10
Niveaux d’énergie 2 8 18 2
États d’oxydation -2, 0, +1, +2
HOMO 4s n=4 · l=0 · m=0
Zinc — Aperçu du visualiseur d’orbitales atomiques
Three.js se charge uniquement à la demande
30 Zn 65.38

Zinc — Visualiseur de structure cristalline

Hexagonal primitif · Pearson hP2
Expérimental
Pearson hP2
N° de coord. 12
Compacité 66.003%
Zinc — Aperçu du visualiseur de structure cristalline
Three.js se charge uniquement à la demande

Rayons ioniques

ChargeCoordinenceSpinRayon
+24N/D60 pm
+25N/D68 pm
+26N/D74 pm
+28N/D90 pm

Composés

Zn
65,400 u
Zn+2
65,400 u
Zn
64,929 u
Zn
68,927 u
Zn
61,934 u
Zn
62,933 u
Zn
65,926 u
Zn
67,925 u
Zn
66,927 u
Zn+2
64,929 u
Zn
70,928 u
Zn
71,927 u
Zn+2
65,926 u
Zn
63,929 u
Zn
69,925 u

Isotopes (3)

Naturally occurring zinc contains five stable isotopes. Sixteen other unstable isotopes are recognized.

Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vieMode de désintégration
66 Stable65,92603381 ± 0,0000009427,7300% ± 0,9800%Stable
stable
67 Stable66,92712775 ± 0,000000964,0400% ± 0,1600%Stable
stable
68 Stable67,92484455 ± 0,0000009818,4500% ± 0,6300%Stable
stable
66 Stable
Masse atomique (u) 65,92603381 ± 0,00000094
Abondance naturelle 27,7300% ± 0,9800%
Demi-vie Stable
Mode de désintégration
stable
67 Stable
Masse atomique (u) 66,92712775 ± 0,00000096
Abondance naturelle 4,0400% ± 0,1600%
Demi-vie Stable
Mode de désintégration
stable
68 Stable
Masse atomique (u) 67,92484455 ± 0,00000098
Abondance naturelle 18,4500% ± 0,6300%
Demi-vie Stable
Mode de désintégration
stable

Raies spectrales

Longueur d’onde (nm)IntensitéDegré d’ionisationTypeTransitionPrécisionSource
387.9141 nmN/DZn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.7d 1DMesuréeNIST
396.543 nm78000Zn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.8s 1SMesuréeNIST
411.31114 nm81000Zn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.6d 1DMesuréeNIST
429.2883 nm32000Zn Iemission3d10.4s.4p 3P* → 3d10.4s.5s 1SMesuréeNIST
429.8325 nm49000Zn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.7s 1SMesuréeNIST
455.326 nmN/DZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.30p 1P*MesuréeNIST
455.548 nmN/DZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.29p 1P*MesuréeNIST
455.795 nmN/DZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.28p 1P*MesuréeNIST
456.073 nmN/DZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.27p 1P*MesuréeNIST
456.388 nmN/DZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.26p 1P*MesuréeNIST
456.745 nmN/DZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.25p 1P*MesuréeNIST
457.155 nmN/DZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.24p 1P*MesuréeNIST
457.623 nmN/DZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.23p 1P*MesuréeNIST
458.167 nmN/DZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.22p 1P*MesuréeNIST
458.796 nmN/DZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.21p 1P*MesuréeNIST
459.541 nmN/DZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.20p 1P*MesuréeNIST
460.423 nmN/DZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.19p 1P*MesuréeNIST
461.482 nmN/DZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.18p 1P*MesuréeNIST
462.768 nmN/DZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.17p 1P*MesuréeNIST
462.980809 nm390000Zn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.5d 1DMesuréeNIST
464.351 nmN/DZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.16p 1P*MesuréeNIST
466.559 nmN/DZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.15p 3P*MesuréeNIST
468.013589 nm540000Zn Iemission3d10.4s.4p 3P* → 3d10.4s.5s 3SMesuréeNIST
469.143 nmN/DZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.14p 3P*MesuréeNIST
472.215691 nm1000000Zn Iemission3d10.4s.4p 3P* → 3d10.4s.5s 3SMesuréeNIST
472.527 nmN/DZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.13p 3P*MesuréeNIST
477.071 nmN/DZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.12p 3P*MesuréeNIST
481.053206 nm1100000Zn Iemission3d10.4s.4p 3P* → 3d10.4s.5s 3SMesuréeNIST
506.866 nm77000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.9p 3P*MesuréeNIST
506.943 nm21000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.9p 3P*MesuréeNIST
506.998 nm3300Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.9p 3P*MesuréeNIST
518.19819 nm120000Zn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.6s 1SMesuréeNIST
530.866 nm380000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.8p 3P*MesuréeNIST
531.017 nm160000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.8p 3P*MesuréeNIST
531.101 nm56000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.8p 3P*MesuréeNIST
577.205 nm490000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.7p 3P*MesuréeNIST
577.5452 nm210000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.7p 3P*MesuréeNIST
577.7033 nm85000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.7p 3P*MesuréeNIST
623.78967 nm93000Zn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.4d 3DMesuréeNIST
623.9169 nm38000Zn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.4d 3DMesuréeNIST
636.23458 nm240000Zn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.4d 1DMesuréeNIST
647.9184 nm55000Zn Iemission3d10.4s.5s 1S → 3d10.4s.7p 1P*MesuréeNIST
692.8295 nm40000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.6p 3P*MesuréeNIST
693.8449 nm20000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.6p 3P*MesuréeNIST
694.3184 nm7000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.6p 3P*MesuréeNIST

Propriétés étendues

Rayons covalents (données étendues)

Rayon covalent (Pyykkö)
118 pm
Rayon covalent (Pyykkö, liaison double)
120 pm
Rayon covalent (Bragg)
132 pm

Rayons de van der Waals

Batsanov
210 pm
Alvarez
239 pm
UFF
276,3 pm
MM3
229 pm

Rayons atomiques et métalliques

Rayon atomique (Rahm)
222 pm
Rayon métallique (C12)
134 pm

Échelles de numérotation

Mendeleev
77
Pettifor
76
Glawe
74

Échelles d’électronégativité

Ghosh
0
Miedema
4
Gunnarsson–Lundqvist
4
Robles–Bartolotti
3

Polarisabilité et dispersion

Polarisabilité dipolaire
38,67 a.u.
Polarisabilité dipolaire (incertitude)
0,3 a.u.
C₆
284 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
276 Ha·Bohr6

Affinité chimique

Affinité protonique
608,6 kJ/mol
Basicité en phase gazeuse
586 kJ/mol

Paramètres de Miedema

Volume molaire de Miedema
9,17 cm3/mol
Densité électronique de Miedema
2

Risque d’approvisionnement et économie

Concentration de la production
30
Risque relatif d’approvisionnement
5
Répartition des réserves
22
Stabilité politique (principal producteur)
24
Stabilité politique (principal détenteur de réserves)
75

Transitions de phase et allotropes

Point de fusion692,68 K
Point d’ébullition1180,15 K

Catégories d’états d’oxydation

−2 extended
+1 extended
+2 main
0 extended

Données de référence avancées

Constantes d’écran (7)
nOrbitaleσ
1s0,6755
2p3,902
2s8,172
3d16,1217
3p14,6307
3s13,7808
4s24,0348
Détail des rayons cristallins (4)
ChargeCNSpinrcrystal (pm)Origine
2IV74
2V82
2VI88from r^3 vs V plots,
2VIII104calculated,
Modes de désintégration des isotopes (49)
IsotopeModeIntensité
542p87%
55B+100%
55B+p91%
56B+100%
56B+p88%
57B+100%
57B+p87%
58B+100%
58B+p0,7%
59B+100%
Facteurs de diffusion des rayons X (504)
Énergie (eV)f₁f₂
10—2,21675
10,1617—2,11915
10,3261—2,02585
10,4931—1,93665
10,6628—1,85138
10,8353—1,76986
11,0106—1,69194
11,1886—1,63293
11,3696—1,57784
11,5535—1,5246

Données complémentaires

Sources

Sources of this element.

The principal ores of zinc are sphalerite (sulfide), smithsonite (carbonate), calamine (silicate), and franklinite (zinc, manganese, iron oxide). One method of zinc extraction involves roasting its ores to form the oxide and reducing the oxide with coal or carbon, with subsequent distillation of the metal.

Références (1)

Références

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Zn

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Zinc

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Note sur la licence: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Zinc

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

Note sur la licence: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Zinc

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Zinc

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Zinc

This section provides all form of data related to element Zinc.

9 PubChem Elements
Zinc

The element property data was retrieved from publications.

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