Znbr2 с чем реагирует
Бромид цинка
| Бромид цинка | |
 | |
 | |
| Общие | |
|---|---|
| Традиционные названия | бромид цинка(II), дибромид цинка |
| Эмпирическая формула | ZnBr2 |
| Физические свойства | |
| Молярная масса | 225.198 г/моль |
| Плотность | 4.219 г/см³ |
| Термические свойства | |
| Температура плавления | 394 °C |
| Температура кипения | 697 °C |
| Химические свойства | |
| Растворимость в воде | 31.1 [1] г/100 мл |
| Оптические свойства | |
| Показатель преломления | 1.5452 |
| Классификация | |
| Рег. номер PubChem | 24375 |
| RTECS | ZH1150000 |
Бромид цинка (англ. Zinc bromide ) — химическое соединение с формулой ZnBr2. Имеет много общего с хлоридом цинка ZnCl2, в частности, высокую растворимость в воде и органических растворителях. Гигроскопичен, образует дигидрат ZnBr2•2H2O.
ZnBr2 может быть получен по реакции между, например, бромидом бария и сульфатом цинка с выпадением осадка сульфата бария или взаимодействием HBr с металлическим цинком: [1]
Бромид цинка
| Бромид цинка | |
|---|---|
 | |
 | |
| Традиционные названия | бромид цинка (II), дибромид цинка |
| Хим. формула | Br2Zn |
| Рац. формула | ZnBr2 |
| Молярная масса | 225.198 г/моль |
| Плотность | 4.219 г/см³ |
| Температура | |
| • плавления | 394 °C |
| • кипения | 697 °C |
| Растворимость | |
| • в воде | 31.1 |
| Показатель преломления | 1.5452 |
| Рег. номер CAS | 7699-45-8 |
| PubChem | 24375 |
| Рег. номер EINECS | 231-718-4 |
| SMILES | |
| RTECS | ZH1150000 |
| Номер ООН | 3260 |
| ChemSpider | 22790 |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
Бромид цинка (англ. Zinc bromide ) — химическое соединение с формулой ZnBr2. Имеет много общего с хлоридом цинка ZnCl2, в частности, высокую растворимость в воде и органических растворителях. Гигроскопичен, образует дигидрат ZnBr2•2H2O.
ZnBr2 может быть получен по реакции между, например, бромидом бария и сульфатом цинка с выпадением осадка сульфата бария или взаимодействием HBr с металлическим цинком:
Структура кристаллического ZnBr2 сходна с необычным строением решётки другого галогенида цинка — ZnI2. Атомы цинка объединены в тетраэдры, которые, в свою очередь, также объединяются в «супертетраэдры»
Молекулярный ZnBr2 линеен, длина связи Zn-Br составляет 221 pm.
Дигидрат ZnBr2•2H2O может быть записан как Zn(H2O)6 Zn2Br6, где в ионе Zn2Br6 2− бромовые мостики соединяют два этома цинка, и этим похож на димер бромида алюминия Al2Br6.
Задания 8. Характерные химические свойства неорганических веществ.
Установите соответствие между формулой вещества и реагентами, с каждым из которых это вещество может взаимодействовать: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
4) HBr, LiOH, CH3COOH
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Ответ: 3241
Пояснение:
А) При пропускании газообразного водорода через расплав серы образуется сероводород H2S:
При пропускании хлора над измельченной серой при комнатной температуре образуется дихлорид серы:
Сера горит синим пламенем в кислороде с образованием газа с резким запахом – диоксида серы SO2:
Б) SO3— оксид серы (VI) обладает ярко выраженными кислотными свойствами. Для таких оксидов наиболее характерными являются реакции взаимодействия с водой, а также с основными и амфотерными оксидами и гидроксидами. В списке под номером 2 мы как раз видим и воду, и основные оксид BaO, и гидроксид KOH.
При взаимодействии с водой кислотный оксид превращается в соответствующую кислоту:
А при взаимодействии кислотных оксидов с гидроксидами металлов образуется соль соответствующей кислоты и вода:
В) Гидроксид цинка Zn(OH)2 обладает типичными амфотерными свойствами, то есть реагирует как кислотными оксидами и кислотами, так и с основными оксидами и щелочами. В списке 4 мы видим как кислоты – бромоводородную HBr и уксусную, так и щелочь – LiOH. Напомним, что щелочами называют растворимые в воде гидроксиды металлов:
Г) Бромид цинка ZnBr2 является солью, растворим в воде. Для растворимых солей наиболее распространены реакции ионного обмена. Соль может реагировать с другой солью при условии что обе исходные соли растворимы и образуется осадок. Также ZnBr2 содержит бромид ион Br-. Для галогенидов металлов характерно то, что они способны вступать в реакцию с галогенами Hal2, находящимися выше в таблице Менделеева. Таким образом? описанные типы реакций протекают со всеми веществами списка 1:
Установите соответствие между формулой вещества и реагентами, с каждым из которых это вещество может взаимодействовать: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Цинк. Химия цинка и его соединений
Положение в периодической системе химических элементов
Цинк расположены в побочной подгруппе II группы (или в 12 группе в современной форме ПСХЭ) и в четвертом периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.
Электронное строение цинка и свойства
Электронная конфигурация цинка в основном состоянии :
+30Zn 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2
3s 
3p 
3d 
Характерная степень окисления цинка в соединениях +2.
Физические свойства
Цинк при нормальных условиях — хрупкий переходный металл голубовато-белого цвета (быстро тускнеет на воздухе, покрываясь тонким слоем оксида цинка).
Нахождение в природе
Цинк играет важную роль в процессах, протекающих в живых организмах.
В природе цинк как самородный металл не встречается.
Способы получения
Цинк получают из сульфидной руды. На первом этапе руду обогащают, повышая концентрацию сульфидов металлов. Сульфид цинка обжигают в печи кипящего слоя:
2ZnS + 3O2 → 2ZnO + 2SO2
Чистый цинк из оксида получают двумя способами.
ZnO + С → Zn + CO
Далее цинк очищают от примесей.
При это получаемый раствор сульфата цинка очищают от примесей (осаждением их цинковой пылью) и подвергают электролизу.
При электролизе чистый цинк осаждается на алюминиевых катодах, с которых его удаляют и подвергают плавлению в индукционных печах. Таким образом можно получить цинк с высокой чистотой (до 99,95 %).
Качественные реакции
ZnCl2 + 2NaOH → Zn(OH)2 + 2NaCl
При дальнейшем добавлении щелочи амфотерный гидроксид цинка растворяется с образованием комплексной соли тетрагидроксоцинката:
Химические свойства
1.1. Цинк реагируют с галогенами с образованием галогенидов:
Реакция цинка с иодом при добавлении воды:
1.2. Цинк реагирует с серой с образованием сульфидов:
Zn + S → ZnS
1.4. С азотом цинк непосредственно не реагирует.
1.5. Цинк непосредственно не реагирует с водородом, углеродом, кремнием и бором.
1.6. Цинк взаимодействует с кислородом с образованием оксида:
2Zn + O2 → 2ZnO
2. Цинк взаимодействует со сложными веществами:
2.1. Цинк реагирует с парами воды при температуре красного каления с образованием оксида цинка и водорода:
Zn 0 + H2 + O → Zn +2 O + H2 0
2.2. Цинк взаимодействуют с минеральными кислотами (с соляной, фосфорной и разбавленной серной кислотой и др.). При этом образуются соль и водород.
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑
Демонстрация количества выделения водорода при реакции цинка с кислотой:
Цинк реагирует с разбавленной серной кислотой:
Порошковый цинк реагирует с концентрированной серной кислотой с образованием сероводорода, сульфата цинка и воды:
2.5. Цинк – амфотерный металл, он взаимодействует с щелочами. При взаимодействии алюминия с раствором щелочи образуется тетрагидроксоалюминат и водород:
Zn + 2KOH + 2H2O = K2[Zn(OH)4] + H2
Цинк реагирует с расплавом щелочи с образованием цинката и водорода:
В отличие от алюминия, цинк растворяется и в водном растворе аммиака:
Zn + CuO → Cu + ZnO
Еще пример : цинк восстанавливает медь из раствора сульфата меди (II):
CuSO4 + Zn = ZnSO4 + Cu
И свинец из раствора нитрата свинца (II):
Восстановительные свойства цинка также проявляются при взаимодействии его с сильными окислителями: нитратами и сульфитами в щелочной среде, перманганатами, соединениями хрома (VI):
Оксид цинка
Способы получения
Оксид цинка можно получить различными методами :
1. Окислением цинка кислородом:
2Zn + O2 → 2ZnO
2. Разложением гидроксида цинка при нагревании:
3. Оксид цинка можно получить разложением нитрата цинка :
Химические свойства
1. При взаимодействии оксида цинка с основными оксидами образуются соли-цинкаты.
Оксид цинка растворяется в избытке раствора щелочи с образованием тетрагидроксоцинката:
3. Оксид цинка не взаимодействует с водой.
ZnO + H2O ≠
5. Оксид цинка взаимодействует с растворимыми кислотами с образованием солей.
ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O
ZnO + С(кокс) → Zn + СО
ZnO + СО → Zn + СО2
7. Оксид цинка — твердый, нелетучий. А следовательно, он вытесняет более летучие оксиды (как правило, углекислый газ) из солей при сплавлении.
Гидроксид цинка
Способы получения
1. Гидроксид цинка можно получить пропусканием углекислого газа, сернистого газа или сероводорода через раствор тетрагидроксоцинката натрия:
Чтобы понять, как протекает эта реакция, можно использовать несложный прием: мысленно разбить исходное вещество Na2[Zn(OH)4] на составные части: NaOH и Zn(OH)2. Далее мы определяем, как реагирует углекислый газ с каждым из этих веществ, и записываем продукты их взаимодействия. Т.к. Zn(OH)2 не реагирует с СО2, то мы записываем справа Zn(OH)2 без изменения.
2. Гидроксид цинка можно получить действием недостатка щелочи на избыток соли цинка.
Химические свойства
Гидроксид цинка растворяется в избытке щелочи с образованием тетрагидроксоцинката:
4. Г идроксид цинка разлагается при нагревании :
Соли цинка
Нитрат и сульфат цинка
Нитрат цинка при нагревании разлагается на оксид цинка, оксид азота (IV) и кислород:
Сульфат цинка при сильном нагревании разлагается аналогично — на оксид цинка, сернистый газ и кислород:
Комплексные соли цинка
Для описания свойств комплексных солей цинка — гидроксоцинкатов, удобно использоваться следующий прием: мысленно разбейте тетрагидроксоцинкат на две отдельные частицы — гидроксид цинка и гидроксид щелочного металла.
Na2[Zn(OH)4] разбиваем на NaOH и Zn(OH)2
Свойства всего комплекса можно определять, как свойства этих отдельных соединений.
Аналогично тетрагидроксоцинкат калия реагирует с углекислым газом:
А вот под действием избытка сильной кислоты осадок не выпадает, т.к. амфотерный гидроксид цинка реагирует с сильными кислотами.
Правда, под действием небольшого количества ( недостатка ) сильной кислоты осадок все-таки выпадет, для растворения гидроксида цинка кислоты не будет хватать:
Аналогично с недостатком азотной кислоты выпадает гидроксид цинка:
Если выпарить воду из раствора комплексной соли и нагреть образующееся вещество, то останется обычная соль-цинкат:
Гидролиз солей цинка
Растворимые соли цинка и сильных кислот гидролизуются по катиону. Гидролиз протекает ступенчато и обратимо, т.е. чуть-чуть:
I ступень: Zn 2+ + H2O = ZnOH + + H +
II ступень: ZnOH + + H2O = Zn(OH )2 + H +
Более подробно про гидролиз можно прочитать в соответствующей статье.
Цинкаты
Соли, в которых цинк образует кислотный остаток (цинкаты) — образуются из оксида цинка при сплавлении с щелочами и основными оксидами:
Для понимания свойств цинкатов их также можно мысленно разбить на два отдельных вещества.
Например, цинкат натрия мы разделим мысленно на два вещества: оксид цинка и оксид натрия.
Na2ZnO2 разбиваем на Na2O и ZnO
Тогда нам станет очевидно, что цинкаты реагируют с кислотами с образованием солей цинка :
Под действием избытка воды цинкаты переходят в комплексные соли:
Сульфид цинка
Сульфид цинка — так называемый «белый сульфид». В воде сульфид цинка нерастворим, зато минеральные кислоты вытесняют из сульфида цинка сероводород (например, соляная кислота):
ZnS + 2HCl → ZnCl2 + H2S
Под действием азотной кислоты сульфид цинка окисляется до сульфата:
(в продуктах также можно записать нитрат цинка и серную кислоту).
Концентрированная серная кислота также окисляет сульфид цинка:
При окислении сульфида цинка сильными окислителями в щелочной среде образуется комплексная соль:
Z nS + 4NaOH + Br2 = Na2[Zn(OH)4] + S + 2NaBr
Упражнения типа «мысленный эксперимент» по химии цинка (тренажер задания 32 ЕГЭ по химии)
Znbr2 с чем реагирует
ZnBr2(к, ж). Термодинамические свойства кристаллического и жидкого дибромида цинка в стандартном состоянии при температурах 100 – 2000 К приведены в табл.ZnBr2_c.
Значения постоянных, использованные для расчета термодинамических функций, приведены в табл.Zn.1. За стандартное состояние ZnBr2(к) в справочнике принята тетрагональная модификация (структурный тип HgI2, красный) [82ДРУ/ДЖА].
В справочнике принята энтальпия образования
Результаты определений этой величины представлены в табл.Zn.17. Менее надежные данные были получены в калориметрических измерениях энтальпии растворения ZnВr2 в воде [1884АND, 1886ТНО] и в НСl [65АБЛ/БУР]. В данном издании принято значение, среднее из результатов, рассчитанных по работам [39ВАТ, 30ISН/YОS, 65РАО].
Давление пара в реакции ZnBr2(к, ж) = ZnBr2(г) вычислено с использованием принятого значения
Бергман Г.А. bergman@yandex.ru
Гусаров А.В. a-gusarov@yandex.ru
| ||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||
