← К таблице
Zn 30

Цинк (Zn)

Переходный металл
Период: 4 Группа: 12 Блок: s

Твёрдое тело

Стандартный атомный вес

65.38 u

Электронная конфигурация

[Ar] 4s2 3d10

Температура плавления

419.53 °C (692.68 K)

Температура кипения

906.85 °C (1180 K)

Плотность

7134 kg/m³

Степени окисления

−2, 0, +1, +2

Электроотрицательность (Полинг)

1.65

Энергия ионизации (1-я)

Год открытия

1746

Атомный радиус

135 pm

Дополнительно

Происхождение названия Немецкое: zink (немецкое название олова).
Первооткрыватели Известен с древности.

Цинк — умеренно реакционноспособный голубовато-белый переходный металл с заполненной 3d-оболочкой, химия которого определяется степенью окисления +2. Он является необходимым микроэлементом для живых организмов и важным промышленным металлом, особенно для защиты стали от коррозии. В минералах он встречается главным образом в виде сульфидных и карбонатных руд, а в технологии ценится за жертвенное гальваническое поведение, образование сплавов и устойчивые, часто бесцветные соединения Zn²⁺.

Цинк — голубовато-белый, блестящий металл. При обычных температурах он хрупок, но при 100–150°C становится ковким. Он является достаточно хорошим проводником электричества и горит на воздухе при высокой краснокалильной температуре с выделением белых облаков оксида.

Он проявляет сверхпластичность. Ни цинк, ни цирконий не являются ферромагнитными; однако ZrZn2 проявляет ферромагнетизм при температурах ниже 35°K. Он обладает необычными электрическими, тепловыми, оптическими и твёрдофазными свойствами, которые ещё не были полностью исследованы.

Название происходит от немецкого zink неизвестного происхождения. Оно впервые использовалось в доисторические времена, когда его соединения применялись для заживления ран и больных глаз, а также для изготовления латуни. Цинк был признан металлом уже в 1374 году.

Хотя соединения цинка использовались по меньшей мере 2500 лет в производстве латуни, цинк был признан отдельным элементом значительно позже. Металлический цинк впервые был получен в Индии где-то в 1400-х годах путем нагревания минерала каламина (ZnCO3) с шерстью. Цинк был заново открыт Андреасом Сигизмундом Маргграфом в 1746 году путем нагревания каламина с древесным углем. Сегодня основную часть цинка получают электролизом водного раствора сульфата цинка (ZnSO4).

От немецкого слова Zink, неясного происхождения. За столетия до того, как цинк был признан отдельным элементом, цинковые руды использовали для изготовления латуни. Сплав, содержащий 87 процентов цинка, был найден в доисторических руинах в Трансильвании.

Металлический цинк был получен в XIII веке н. э. в Индии путем восстановления каламина органическими веществами, такими как шерсть. Металл был заново открыт в Европе Маргграфом в 1746 году. Он показал, что цинк можно получить восстановлением каламина древесным углем.

Изображения

Свойства

Физические

Атомный радиус (эмпир.) 135 pm
Ковалентный радиус 122 pm
Радиус Ван-дер-Ваальса 139 pm
Металлический радиус 121 pm
Плотность
Молярный объём 0.0092 L/mol
Агрегатное состояние (НУ) solid
Температура плавления 419.53 °C
Температура кипения 906.85 °C
Теплопроводность 116 Вт/(м·К)
Удельная теплоёмкость 0.388 Дж/(г·К)
Молярная теплоёмкость 25.39 Дж/(моль·К)
Кристаллическая структура hcp

Химические

Электроотрицательность (Полинг) 1.65
Электроотрицательность (Аллен) 1.59
Сродство к электрону
Энергия ионизации (1-я)
Энергия ионизации (2-я)
Энергия ионизации (3-я)
Энергия ионизации (4-я)
Энергия ионизации (5-я)
Степени окисления −2, 0, +1, +2
Валентные электроны 12
Электронная конфигурация
Электронная конфигурация (сокр.)

Термодинамические

Теплота плавления 0.07617764 eV
Теплота парообразования 1.195004 eV
Теплота возгонки 1.351505 eV
Теплота атомизации 1.351505 eV
Энтальпия атомизации

Ядерные

Стабильные изотопы 3
Год открытия 1746

Распространённость

Распространённость (земная кора) 70 мг/кг
Распространённость (океан)

Реакционная способность

N/A

Кристаллическая структура

Параметр решётки a 266 pm

Электронная структура

Электронов на оболочке 2, 8, 18, 2

Идентификаторы

Номер CAS 7440-66-6
Термный символ
InChI InChI=1S/Zn
InChI Key HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N

Электронная конфигурация Measured

Заряд иона
Протоны 30
Электроны 30
Заряд Neutral
Конфигурация Zn: 3d¹⁰ 4s²
Electron configuration
Measured
[Ar] 3d¹⁰ 4s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s²
Orbital diagram
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
Всего электронов: 30 Неспаренных: 0

Модель атома

Protons 30
Neutrons 36
Electrons 30
Mass number 66
Stability Стабильный

Изотопы меняют число нейтронов, массу и стабильность — но не электронную конфигурацию нейтрального атома.

Схематическая модель атома, не в масштабе.

Атомный отпечаток

Спектр испускания / поглощения

25 / 45 (25 with intensity)
Measured
Испускание Видимый: 380–750 нм

Распределение изотопов

6627.7300%6818.4500%674.0400%Массовое числоПриродная распространённость (%)
Массовое числоАтомная масса (а.е.м.)Природная распространённостьПериод полураспада
66 Стабильный65,92603381 ± 0,0000009427.7300%Стабильный
67 Стабильный66,92712775 ± 0,000000964.0400%Стабильный
68 Стабильный67,92484455 ± 0,0000009818.4500%Стабильный
Measured

Фазовое состояние

1 атм / 101,325 кПа
Твёрдое 25 °C (298.15 K)

Причина: на 394.5 °C ниже точки плавления (419.53 °C)

Температура плавления 419.53 °C
Температура кипения 906.85 °C
Ниже точки плавления на 394.5 °C
0 K Текущая температура: 25 °C 6000 K
Шкала фаз

Схематично, не в масштабе

Solid
Liquid
Gas
Melting
Boiling
25°C
Твёрдое
Жидкое
Газообразное
Текущая

Точки фазовых переходов

Температура плавления Literature
419.53 °C
Температура кипения Literature
906.85 °C
Текущая фаза Calculated
Твёрдое

Энергии переходов

Теплота плавления Literature
0.07617764 eV

Энергия для плавления 1 моля при tплав

Теплота испарения Literature
1.195004 eV

Энергия для испарения 1 моля при tкип

Теплота возгонки Literature
1.351505 eV

Энергия для возгонки 1 моля при tвозг

Плотность

Справочная плотность Literature
7134 kg/m³

При нормальных условиях

Текущая плотность Calculated
7134 kg/m³

При нормальных условиях

Атомные спектры

Показано 10 из 30 Атомные спектры. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).

Состав спектральных линий ?

IonЗарядTotal linesTransition probabilitiesLevel designations
Zn I 057016564
Zn II +1962290
Zn III +23900
Zn IV +311900
NIST Lines Holdings →

Состав энергетических уровней ?

IonЗарядLevels
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 Levels Holdings →
30 Zn 65.38

Zinc — Визуализатор атомных орбиталей

[Ar]4s23d10
Уровни энергии 2 8 18 2
Степени окисления -2, 0, +1, +2
HOMO 4s n=4 · l=0 · m=0
Zinc — превью визуализатора атомных орбиталей
Three.js загружается только по запросу
30 Zn 65.38

Zinc — Визуализатор кристаллической структуры

Primitive Hexagonal · Pearson hP2
Экспериментальные
Pearson hP2
Коорд. № 12
Упаковка 66.003%
Zinc — превью визуализатора кристаллической решётки
Three.js загружается только по запросу

Ионные радиусы

ЗарядКоординацияСпинРадиус
+24N/A60 пм
+25N/A68 пм
+26N/A74 пм
+28N/A90 пм

Соединения

Zn
65.400 а.е.м.
Zn+2
65.400 а.е.м.
Zn
64.929 а.е.м.
Zn
68.927 а.е.м.
Zn
61.934 а.е.м.
Zn
62.933 а.е.м.
Zn
65.926 а.е.м.
Zn
67.925 а.е.м.
Zn
66.927 а.е.м.
Zn+2
64.929 а.е.м.
Zn
70.928 а.е.м.
Zn
71.927 а.е.м.
Zn+2
65.926 а.е.м.
Zn
63.929 а.е.м.
Zn
69.925 а.е.м.

Изотопы (3)

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

Массовое числоАтомная масса (а.е.м.)Природная распространённостьПериод полураспадаРежим распада
66 Стабильный65,92603381 ± 0,0000009427.7300% ± 0.9800%Стабильный
stable
67 Стабильный66,92712775 ± 0,000000964.0400% ± 0.1600%Стабильный
stable
68 Стабильный67,92484455 ± 0,0000009818.4500% ± 0.6300%Стабильный
stable
66 Стабильный
Атомная масса (а.е.м.) 65,92603381 ± 0,00000094
Природная распространённость 27.7300% ± 0.9800%
Период полураспада Стабильный
Режим распада
stable
67 Стабильный
Атомная масса (а.е.м.) 66,92712775 ± 0,00000096
Природная распространённость 4.0400% ± 0.1600%
Период полураспада Стабильный
Режим распада
stable
68 Стабильный
Атомная масса (а.е.м.) 67,92484455 ± 0,00000098
Природная распространённость 18.4500% ± 0.6300%
Период полураспада Стабильный
Режим распада
stable

Спектральные линии

Длина волны (нм)ИнтенсивностьСтадия ионизацииТипПереходТочностьИсточник
387.9141 нмN/AZn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.7d 1DИзмереноNIST
396.543 нм78000Zn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.8s 1SИзмереноNIST
411.31114 нм81000Zn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.6d 1DИзмереноNIST
429.2883 нм32000Zn Iemission3d10.4s.4p 3P* → 3d10.4s.5s 1SИзмереноNIST
429.8325 нм49000Zn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.7s 1SИзмереноNIST
455.326 нмN/AZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.30p 1P*ИзмереноNIST
455.548 нмN/AZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.29p 1P*ИзмереноNIST
455.795 нмN/AZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.28p 1P*ИзмереноNIST
456.073 нмN/AZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.27p 1P*ИзмереноNIST
456.388 нмN/AZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.26p 1P*ИзмереноNIST
456.745 нмN/AZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.25p 1P*ИзмереноNIST
457.155 нмN/AZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.24p 1P*ИзмереноNIST
457.623 нмN/AZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.23p 1P*ИзмереноNIST
458.167 нмN/AZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.22p 1P*ИзмереноNIST
458.796 нмN/AZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.21p 1P*ИзмереноNIST
459.541 нмN/AZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.20p 1P*ИзмереноNIST
460.423 нмN/AZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.19p 1P*ИзмереноNIST
461.482 нмN/AZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.18p 1P*ИзмереноNIST
462.768 нмN/AZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.17p 1P*ИзмереноNIST
462.980809 нм390000Zn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.5d 1DИзмереноNIST
464.351 нмN/AZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.16p 1P*ИзмереноNIST
466.559 нмN/AZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.15p 3P*ИзмереноNIST
468.013589 нм540000Zn Iemission3d10.4s.4p 3P* → 3d10.4s.5s 3SИзмереноNIST
469.143 нмN/AZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.14p 3P*ИзмереноNIST
472.215691 нм1000000Zn Iemission3d10.4s.4p 3P* → 3d10.4s.5s 3SИзмереноNIST
472.527 нмN/AZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.13p 3P*ИзмереноNIST
477.071 нмN/AZn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.12p 3P*ИзмереноNIST
481.053206 нм1100000Zn Iemission3d10.4s.4p 3P* → 3d10.4s.5s 3SИзмереноNIST
506.866 нм77000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.9p 3P*ИзмереноNIST
506.943 нм21000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.9p 3P*ИзмереноNIST
506.998 нм3300Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.9p 3P*ИзмереноNIST
518.19819 нм120000Zn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.6s 1SИзмереноNIST
530.866 нм380000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.8p 3P*ИзмереноNIST
531.017 нм160000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.8p 3P*ИзмереноNIST
531.101 нм56000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.8p 3P*ИзмереноNIST
577.205 нм490000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.7p 3P*ИзмереноNIST
577.5452 нм210000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.7p 3P*ИзмереноNIST
577.7033 нм85000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.7p 3P*ИзмереноNIST
623.78967 нм93000Zn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.4d 3DИзмереноNIST
623.9169 нм38000Zn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.4d 3DИзмереноNIST
636.23458 нм240000Zn Iemission3d10.4s.4p 1P* → 3d10.4s.4d 1DИзмереноNIST
647.9184 нм55000Zn Iemission3d10.4s.5s 1S → 3d10.4s.7p 1P*ИзмереноNIST
692.8295 нм40000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.6p 3P*ИзмереноNIST
693.8449 нм20000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.6p 3P*ИзмереноNIST
694.3184 нм7000Zn Iemission3d10.4s.5s 3S → 3d10.4s.6p 3P*ИзмереноNIST

Расширенные свойства

Ковалентные радиусы (расш.)

Ковалентный радиус (Пюккё)  
Ковалентный радиус (Пюккё, двойная связь)  
Ковалентный радиус (Брэгг)  

Радиусы Ван-дер-Ваальса

Batsanov  
Alvarez  
UFF  
MM3  

Атомные и металлические радиусы

Атомный радиус (Рам)  
Металлический радиус (C12)  

Шкалы нумерации

Mendeleev
Pettifor
Glawe

Шкалы электроотрицательности

Ghosh
Miedema
Gunnarsson–Lundqvist
Robles–Bartolotti

Поляризуемость и дисперсия

Дипольная поляризуемость  
Дипольная поляризуемость (погр.)  
C₆  
C₆ (Gould–Bučko)  

Химическое сродство

Сродство к протону  
Основность в газовой фазе  

Параметры Мидемы

Молярный объём Мидемы  
Электронная плотность Мидемы

Риск поставок и экономика

Концентрация производства
Относительный риск поставок
Распределение запасов
Политическая стабильность (топ-производитель)
Политическая стабильность (топ-запасы)

Фазовые переходы и аллотропы

Температура плавления692.68 K
Температура кипения1180.15 K

Категории степеней окисления

−2 extended
+1 extended
+2 main
0 extended

Расширенные справочные данные

Константы экранирования (7)
nОрбитальσ
1s0.6755
2p3.902
2s8.172
3d16.1217
3p14.6307
3s13.7808
4s24.0348
Детализация кристаллических радиусов (4)
ЗарядCNСпинrcrystal (pm)Источник
2IV74
2V82
2VI88from r^3 vs V plots,
2VIII104calculated,
Режимы распада изотопов (49)
ИзотопРежимИнтенсивность
542p87%
55B+100%
55B+p91%
56B+100%
56B+p88%
57B+100%
57B+p87%
58B+100%
58B+p0.7%
59B+100%
Факторы рассеяния X‑лучей (504)
Энергия (eV)f₁f₂
102.21675
10.16172.11915
10.32612.02585
10.49311.93665
10.66281.85138
10.83531.76986
11.01061.69194
11.18861.63293
11.36961.57784
11.55351.5246

Дополнительные данные

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.

Источники (1)

Источники

(9)
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.

Примечание к лицензии: 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/

Примечание к лицензии: 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.

Последнее обновление:

Данные проверены:

Содержимое проверено на основе последних научных данных.