Zink

Allgemeine Eigenschaften
Name Zink, engl. "zinc"
Formelzeichen Zn
Ordnungszahl 30
Isotope (%) 64Zn - 48,6 
66Zn - 27,9 
67Zn - 4,1 
68Zn - 18,8 
70Zn - 0,6
Alle Isotope künstlich nein
  • Reines Zink ist ein bläulichweißes Metall mit geringere Härte
  • Es ist unbeständig gegenüber Säuren und Salzlösungen
  • Zink bildet an feuchter Luft einen Überzug aus schützendem basischen Zinkcarbonat
  • Zinksalze sind immer farblos
  • Für viele Organismen ist Zink wichtiges Spurenelement, größere Mengen sind jedoch toxisch.

 

Chemische Eigenschaften
Elektronegativität nach Pauling (Oxidationsstufe) 1,65 (II)
Elektronenkonfiguration 1s22s22p63s23p63d104s2
Oxidationszahlen +2
bevorzugt +2

 

Physikalische Eigenschaften
Mittlere Atommasse (u) 65,39 ± 2
Dichte (g/cm3) 7,133
Schmelztemperatur (°C) 419,58
Siedetemperatur (°C) 907
Härte (Mohs) 2,5
Atomradius (pm) 133
Ionenradius (pm bei Ladung bzw. Oxidationszahl) 74 (2+)
1. Ionisierungsenergie (kj/mol bei 25° C) 913

 

Radioaktive Eigenschaften
Alle Isotope radioaktiv nein
Langlebigstes Isotop  
Halbwertszeit  
Strahlungsart  

 

Geschichtliches
1530 Entdeckung durch Georgius Agricola (Deutschland)
  • Der Name Zink leitet sich vom lateinischen zincum ("Zinken") ab und bezieht sich auf das zackige Aussehen der Erze.

 

Vorkommen
  • Wichtigstes Mineral ist Zinkblende (ZnS). Enthalten ist Zink auch z.B. im Spinell (ZnAl2O4).

 

Verwendung
  • Für Bleche und Rohre
  • Reduktionsmittel
  • Galvanische Elemente (Trockenelement)
  • Korrosionsschutz von Eisen (Verzinkung, Feuerverzinkung)
  • Legierungsbestandteil, z.B. mit Kupfer als Messing
  • Zinksulfid wird mit geringen Verunreinigungen (z.B. durch Kupfer) als Leuchtmasse mit großem Nachleuchtvermögen eingesetzt (Phosphoreszenz)
  • Zinkoxid ist ein wichtiges Weißpigment 

 

Herstellung
  • Die sulfidischen Zinkerze werden geröstet und anschließend reduziert.

 

Nachweis
  • Atomabsorptionsspektrometrie
  • Atomemissionsspektrometrie
  • Als Rinmanns Grün
    • 2 ZnO + 4 Co(NO3)2 ----> 2 ZnCo2O4 + 8 NO2 + O2

    • In der Oxidationsflamme zersetzbare Zinksalze ergeben beim Erhitzen mit Cobaltnitratlösung eine grüne Verbindung vom Spinelltyp, die als Rinmanns Grün bezeichnet wird.
    • Dazu wird auf einer ausgeglühten Magnesiarinne eine Spatelspitze der Substanz mit einem Tropfen Kobaltnitratlösung versetzt und in der Oxidationsflamme geglüht. Eine Grünfärbung beweist die Anwesenheit von Zink.
    • Bei einem Cobaltnitrat-Überschuss entsteht schwarzes Co3O4, das die grüne Farbe überdeckt.
  • Als Zn3[Fe(CN)6]2
    • 3 Zn2+ + 2 Fe(CN)63- ----> Zn3[Fe(CN)6]2

    • Mit Kaliumhexacyanoferrat(III) entsteht ein braungelber Niederschlag, der in verdünnten Säuren nur schwer löslich ist.

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