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Zn 30

Zinc (Zn)

transition-metal
周期: 4 族: 12 ブロック: d

Solid

標準原子量

65.38 u

電子配置

[Ar] 4s2 3d10

融点

419.53 °C

沸点

906.85 °C

密度

7134 kg/m³

酸化数

−2, 0, +1, +2

電気陰性度(Pauling)

1.65

第1イオン化エネルギー

9.394197 eV

発見年

1746

原子半径

135 pm

詳細

名称の由来 German: zink (German for tin).
発見者 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.

画像

性質

物理的性質

原子半径(経験値)
135 pm 全元素の原子半径(経験値)を比較 →
共有結合半径
122 pm 全元素の共有結合半径を比較 →
ファンデルワールス半径
139 pm 全元素のファンデルワールス半径を比較 →
金属半径
121 pm 全元素の金属半径を比較 →
密度
7134 kg/m³ 全元素の密度を比較 →
モル体積
0.0092 L/mol
標準温度・圧力(STP)での相
固体 全元素の標準温度・圧力(STP)での相を比較 →
融点
419.53 °C 全元素の融点を比較 →
沸点
906.85 °C 全元素の沸点を比較 →
熱伝導率
116 W/(m·K) 全元素の熱伝導率を比較 →
比熱容量
0.388 J/(g·K) 全元素の比熱容量を比較 →
モル熱容量
25.39 J/(mol·K) 全元素のモル熱容量を比較 →
結晶構造
六方最密充填構造 全元素の結晶構造を比較 →

化学的性質

電気陰性度(Pauling)
1.65 全元素の電気陰性度(Pauling)を比較 →
電気陰性度(Allen)
1.59
電子親和力
-0.6 eV (負の値—この原子は電子を取り込まないと予測される)
第1イオン化エネルギー
9.394197 eV 全元素の第1イオン化エネルギーを比較 →
第2イオン化エネルギー
17.964452 eV 全元素の第2イオン化エネルギーを比較 →
第3イオン化エネルギー
39.723437 eV 全元素の第3イオン化エネルギーを比較 →
第4イオン化エネルギー
59.573205 eV 全元素の第4イオン化エネルギーを比較 →
第5イオン化エネルギー
82.600284 eV 全元素の第5イオン化エネルギーを比較 →
酸化数
−2, 0, +1, +2 全元素の酸化数を比較 →
価電子
12 全元素の価電子を比較 →
電子配置
[Ar] 4s2 3d10

熱力学的性質

融解熱
0.07617764 eV 全元素の融解熱を比較 →
蒸発熱
1.195004 eV 全元素の蒸発熱を比較 →
昇華熱
1.351505 eV
原子化熱
1.351505 eV
原子化エンタルピー
1.351505 eV

原子核

陽子数
30 全元素の陽子数を比較 →
中性子数
36 全元素の中性子数を比較 →
既知の同位体
33 全元素の既知の同位体を比較 →
安定同位体
3 全元素の安定同位体を比較 →
最も安定な同位体
Zn-66
発見年
1746

存在度

存在度(地殻)
70 mg/kg 全元素の存在度(地殻)を比較 →
存在度(海洋)
0.005 mg/L 全元素の存在度(海洋)を比較 →

結晶構造

格子定数a
266 pm

電子構造

各電子殻の電子数
2, 8, 18, 2 全元素の各電子殻の電子数を比較 →

識別子

CAS登録番号
7440-66-6 全元素のCAS登録番号を比較 →
項記号
1S0
InChI
InChI=1S/Zn
InChI Key
HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N

電子配置 測定値

イオンの電荷
陽子 30
電子 30
電荷 中性
電子配置 Zn: 3d¹⁰ 4s²
電子配置
測定値
[Ar] 3d¹⁰ 4s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s²
軌道図
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
総電子数: 30 不対電子: 0

原子モデル

陽子 30
中性子 36
電子 30
質量数 66
安定性 安定

同位体によって中性子数、質量、安定性は変わりますが、中性原子の電子配置は変わりません。

模式的な原子モデルです。実際の縮尺とは異なります。

原子の指紋

発光/吸収スペクトル

25 / 45 (25 強度データあり:25本)
測定値
発光 可視光:380–750 nm

同位体分布

6627.7300%6818.4500%674.0400%質量数天然存在比(%)
質量数原子質量(u)天然存在比半減期
66 安定65.92603381 ± 0.0000009427.7300%安定
67 安定66.92712775 ± 0.000000964.0400%安定
68 安定67.92484455 ± 0.0000009818.4500%安定
測定値

相/状態

1 atm / 101.325 kPa
固体 25 °C (298.15 K)

理由: 融点(419.53 °C)より394.5 °C低い

融点 419.53 °C
沸点 906.85 °C
融点との差(下) 394.5 °C
0 K 現在の温度: 25 °C 6000 K
相変化図

模式図、実際の縮尺とは異なります

固体
液体
気体
融解
沸騰
25°C
固体
液体
気体
現在

相転移点

融点 文献値
419.53 °C
沸点 文献値
906.85 °C
現在の相 計算値
固体

相転移エネルギー

融解熱 文献値
0.07617764 eV

融点で1 molを融解させるのに必要なエネルギー

蒸発熱 文献値
1.195004 eV

沸点で1 molを蒸発させるのに必要なエネルギー

昇華熱 文献値
1.351505 eV

昇華点で1 molを昇華させるのに必要なエネルギー

密度

基準密度 文献値
7134 kg/m³

標準条件下

現在の密度 計算値
7134 kg/m³

標準条件下

原子スペクトル

全30件中10件を表示しています。 イオンの電荷の昇順で並べています。

スペクトル線データの収録状況 ?

イオン電荷スペクトル線の総数遷移確率準位の表記
Zn I 057016564
Zn II +1962290
Zn III +23900
Zn IV +311900
NISTスペクトル線データの収録状況 →

準位データの収録状況 ?

イオン電荷準位
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
NIST準位データの収録状況 →
30 Zn 65.38

Zinc — 原子軌道可視化ツール

[Ar]4s23d10
エネルギー準位 2 8 18 2
酸化数 -2, 0, +1, +2
HOMO 4s n=4 · l=0 · m=0
Zinc — 原子軌道可視化ツールのプレビュー
Three.jsは必要な場合にのみ読み込まれます
30 Zn 65.38

Zinc — 結晶構造可視化ツール

単純六方格子 · ピアソン記号 hP2
実験値
ピアソン記号 hP2
配位数 12
充填率 66.003%
Zinc — 結晶構造可視化ツールのプレビュー
Three.jsは必要な場合にのみ読み込まれます

イオン半径

電荷配位スピン半径
+24データなし60 pm
+25データなし68 pm
+26データなし74 pm
+28データなし90 pm

化合物

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

同位体 (3)

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

質量数原子質量(u)天然存在比半減期崩壊形式
66 安定65.92603381 ± 0.0000009427.7300% ± 0.9800%安定
stable
67 安定66.92712775 ± 0.000000964.0400% ± 0.1600%安定
stable
68 安定67.92484455 ± 0.0000009818.4500% ± 0.6300%安定
stable
66 安定
原子質量(u) 65.92603381 ± 0.00000094
天然存在比 27.7300% ± 0.9800%
半減期 安定
崩壊形式
stable
67 安定
原子質量(u) 66.92712775 ± 0.00000096
天然存在比 4.0400% ± 0.1600%
半減期 安定
崩壊形式
stable
68 安定
原子質量(u) 67.92484455 ± 0.00000098
天然存在比 18.4500% ± 0.6300%
半減期 安定
崩壊形式
stable

スペクトル線

波長(nm)強度電離段階種類遷移精度出典
387.9141 nmデータなしZn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.7d 1D測定値NIST
396.543 nm78000Zn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.8s 1S測定値NIST
411.31114 nm81000Zn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.6d 1D測定値NIST
429.2883 nm32000Zn Iemission3d10.4s.4p 3P* → 3d10.4s.5s 1S測定値NIST
429.8325 nm49000Zn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.7s 1S測定値NIST
455.326 nmデータなしZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.30p 1P*測定値NIST
455.548 nmデータなしZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.29p 1P*測定値NIST
455.795 nmデータなしZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.28p 1P*測定値NIST
456.073 nmデータなしZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.27p 1P*測定値NIST
456.388 nmデータなしZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.26p 1P*測定値NIST
456.745 nmデータなしZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.25p 1P*測定値NIST
457.155 nmデータなしZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.24p 1P*測定値NIST
457.623 nmデータなしZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.23p 1P*測定値NIST
458.167 nmデータなしZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.22p 1P*測定値NIST
458.796 nmデータなしZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.21p 1P*測定値NIST
459.541 nmデータなしZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.20p 1P*測定値NIST
460.423 nmデータなしZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.19p 1P*測定値NIST
461.482 nmデータなしZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.18p 1P*測定値NIST
462.768 nmデータなしZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.17p 1P*測定値NIST
462.980809 nm390000Zn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.5d 1D測定値NIST
464.351 nmデータなしZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.16p 1P*測定値NIST
466.559 nmデータなしZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.15p 3P*測定値NIST
468.013589 nm540000Zn Iemission3d10.4s.4p 3P* → 3d10.4s.5s 3S測定値NIST
469.143 nmデータなしZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.14p 3P*測定値NIST
472.215691 nm1000000Zn Iemission3d10.4s.4p 3P* → 3d10.4s.5s 3S測定値NIST
472.527 nmデータなしZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.13p 3P*測定値NIST
477.071 nmデータなしZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.12p 3P*測定値NIST
481.053206 nm1100000Zn Iemission3d10.4s.4p 3P* → 3d10.4s.5s 3S測定値NIST
506.866 nm77000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.9p 3P*測定値NIST
506.943 nm21000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.9p 3P*測定値NIST
506.998 nm3300Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.9p 3P*測定値NIST
518.19819 nm120000Zn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.6s 1S測定値NIST
530.866 nm380000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.8p 3P*測定値NIST
531.017 nm160000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.8p 3P*測定値NIST
531.101 nm56000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.8p 3P*測定値NIST
577.205 nm490000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.7p 3P*測定値NIST
577.5452 nm210000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.7p 3P*測定値NIST
577.7033 nm85000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.7p 3P*測定値NIST
623.78967 nm93000Zn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.4d 3D測定値NIST
623.9169 nm38000Zn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.4d 3D測定値NIST
636.23458 nm240000Zn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.4d 1D測定値NIST
647.9184 nm55000Zn Iemission3d10.4s.5s 1S → 3d10.4s.7p 1P*測定値NIST
692.8295 nm40000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.6p 3P*測定値NIST
693.8449 nm20000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.6p 3P*測定値NIST
694.3184 nm7000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.6p 3P*測定値NIST

詳細な性質

共有結合半径(詳細)

共有結合半径(Pyykkö)
118 pm
共有結合半径(Pyykkö、二重結合)
120 pm
共有結合半径(Bragg)
132 pm

ファンデルワールス半径

Batsanov
210 pm
Alvarez
239 pm
UFF
276.3 pm
MM3
229 pm

原子半径と金属半径

原子半径(Rahm)
222 pm
金属半径(C12)
134 pm

番号付けの尺度

Mendeleev
77
Pettifor
76
Glawe
74

電気陰性度の尺度

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

分極率と分散

双極子分極率
38.67 a.u.
双極子分極率(不確かさ)
0.3 a.u.
C₆
284 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
276 Ha·Bohr6

化学親和力

プロトン親和力
608.6 kJ/mol
気相塩基性
586 kJ/mol

ミーデマパラメータ

ミーデマモル体積
9.17 cm3/mol
ミーデマ電子密度
2

供給リスクと経済性

生産集中度
30
相対供給リスク
5
埋蔵量の分布
22
政治的安定性(最大生産国)
24
政治的安定性(最大埋蔵国)
75

相転移と同素体

融点692.68 K
沸点1180.15 K

酸化数の分類

−2 extended
+1 extended
+2 main
0 extended

専門参考データ

遮蔽定数 (7)
n軌道σ
1s0.6755
2p3.902
2s8.172
3d16.1217
3p14.6307
3s13.7808
4s24.0348
結晶半径の詳細 (4)
電荷CNスピンrcrystal (pm)由来
2IV74
2V82
2VI88from r^3 vs V plots,
2VIII104calculated,
同位体の崩壊形式 (49)
同位体モード強度
542p87%
55B+100%
55B+p91%
56B+100%
56B+p88%
57B+100%
57B+p87%
58B+100%
58B+p0.7%
59B+100%
X線散乱因子 (504)
エネルギー (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

追加データ

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.

参考文献 (1)

参考文献

(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.

ライセンスに関する注記: 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/

ライセンスに関する注記: 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.

最終更新:

データ検証済み:

内容は最新の科学データと照合して確認されています。