4. Взаимодействие с окислителями.
На воздухе цинк покрывается тонким слоем окиси или основного карбоната, предохраняющим его от дальнейшего окисления. Вода почти не действует на цинк, хотя он и стоит в ряду напряжений значительно левее водорода. Это объясняется тем, что образующаяся на поверхности цинка при взаимодействии его с водой гидроокись практически нерастворима и препятствует дальнейшему течению реакции.
Цинк является довольно активным металлом.
1. Он легко взаимодействует со многими неметаллами: кислородом, галогенами:
а) 2Zn + O2 = 2ZnO (оксид цинка)
Zn0 – 2e– = 2Zn2+
O2 + 4e–=2O22–
б) Zn + Cl2 = ZnCl2(хлорид цинка)
Zn0 – 2e– = 2Zn2+
Cl2 + 2e–=2Cl–
2. При нагревании взаимодействует с водой:
Zn + H2O = ZnO + H2
Zn0 – 2e– = 2Zn2+
2H2O + 2e– = H20 + 2OH–
j(Zn0/Zn2+) = -0,763 В
j(2H2O/H2, OH–) = -0,414 В
j(Zn0/Zn2+)<j(2H2O/H2, OH–)Þ реакция возможна
3. Взаимодействует с щелочами:
– при взаимодействии с водным раствором щелочи образуется комплексная соль цинковой кислоты ( гидроксоцинкат натрия ).
Zn + 2NaOH + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2
Zn0 – 2e– = 2Zn2+
2H2O + 2e– = H20 + 2OH–
j(Zn0/Zn2+) = -0,763 В
j(2H2O/H2, OH–) = -0,414 В
j(Zn0/Zn2+)<j(2H2O/H2, OH–)Þ реакция возможна
5. Взаимодействует с кислотами:
– с соляной кислотой с образованием хлорида цинка:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
2H+ + 2e– = H2
Zn - 2e– = Zn2+
j(Zn0/Zn2+) = -0,763 В
j(H+/H2)=0
j(H+/H2)> j(Zn0/Zn2+)Þ реакция возможна
– с серной кислотой с образование различных веществ в зависимости от концентрации кислоты:
Zn + 2H2SO4 конц. = ZnSO4 + SO2 + 2H2O
SO42- + 4H+ + 2e–® SO2 + 2H2O
Zn0 - 2e– = Zn2+
j(Zn0/Zn2+) = -0,763 В
j(SO42-,H+/SO2) = 0,438 В
jОК < jВОССТ Þ реакция возможна
3Zn + 4H2SO4 разб. = 3ZnSO4 + S + 4H2O
HSO4- + 7H+ + 6e- = S + 4H2O
Zn0 – 2e- = Zn2+
j(Zn0/Zn2+) = -0,763 В
j(SO4-, H+/S) = 0,35 В
jОК < jВОССТ Þ реакция возможна
– с азотной кислотой с образованием различным веществ в зависимости от концентрации кислоты:
Zn + 4HNO3 конц. = Zn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Zn0 – 2e- = Zn2+
NO3- + 2H+ + e- = NO2 + H2O
j(Zn0/Zn2+) = -0,763 В
j(NO3-/NO2) = 0,80 В
jОК < jВОССТ Þ реакция возможна
4Zn + 10HNO3 РАЗБ. = 4Zn(NO3)2 + N2O + 5H2O
j(Zn0/Zn2+) = -0,763 В
j(NO3-,H/NH4NO3) = 0,94 В
jОК < jВОССТ Þ реакция возможна