Гидроксид цинка – это неорганическое соединение. Химическая формула гидроксида цинка -Zn(OH)2. Является белым порошком, практически нерастворимым в воде, но легко растворяется в кислотах и щелочах.
Гидроксид цинка какой гидроксид? Гидроксид цинка – основной гидроксид. Он образуется в результате реакции между металлическим ионом цинка (Zn2+) и гидроксидным ионом (OH-) в водном растворе.
Гидроксид цинка является амфотерным соединением, то есть он может проявлять свойства как кислоты, так и основания в зависимости от условий реакции.
Модификации гидроксида цинка
Гидроксид цинка 1. Аморфный гидроксид цинка – это неструктурированный порошок, получаемый при осаждении из раствора цинксодержащих солей.
Гидроксид цинка 2. Белый гидроксид цинка – это белый кристаллический порошок, получаемый при нагревании аморфного гидроксида цинка до 300 °C.
Гидроксид цинка 3. Зеленый гидроксид цинка – это зеленый кристаллический порошок, получаемый при нагревании аморфного гидроксида цинка до 350 °C.
Гидроксид цинка 4. Гексагональный гидроксид цинка – это кристаллический порошок с гексагональной решеткой, получаемый при реакции цинка с гидроксидом аммония.
Гидроксид цинка 5. Двухслойный гидроксид цинка – это сложный кристаллический порошок, состоящий из двух слоев гидроксида цинка, разделенных ионами аниона, такими как карбонат или нитрат. Он часто используется в качестве катализатора и в качестве прочного ионного обменника.
У гидроксида цинка существует несколько модификаций из-за того, что его структура не является жестко заданной и может быть изменена под воздействием различных условий.
Гидроксид цинка может иметь различное количество молекул воды, которые могут оказывать влияние на его структуру и свойства.
Формирование различных модификаций гидроксида цинка может быть обусловлено разными методами синтеза, температурными условиями, реактивами и т.д.
Каждая модификация гидроксида цинка имеет свои уникальные свойства и может быть использована в различных областях промышленности, медицины и науки.
Свойства гидроксида цинка
Физические свойства гидроксида цинка
- Физическое состояние: гидроксид цинка является твердым веществом, которое может иметь различные формы (аморфная порошкообразная масса, кристаллический порошок или кристаллы).
- Цвет: гидроксид цинка может быть белым, зеленым или серовато-белым в зависимости от его модификации.
- Температура плавления: 125 °C.
- Растворимость: плохо растворим в воде (0,0002 г/100 мл при 20 °C), но лучше растворяется в щелочных растворах.
- Плотность: 3,05 г/см³.
- Магнитные свойства: гидроксид цинка не обладает магнитными свойствами.
- Излучение: гидроксид цинка не является радиоактивным веществом.
- pH раствора: гидроксид цинка имеет слабощелочную природу и может растворяться в кислых растворах с образованием ионов цинка.
- Масса гидроксида цинка зависит от его количества. Молярная масса гидроксида цинка (Zn(OH)2) равна сумме молярных масс цинка, кислорода и водорода, умноженных на соответствующие коэффициенты в формуле соединения. Молярная масса цинка равна 65,38 г/моль, кислорода – 15,99 г/моль, а водорода – 1,01 г/моль.
Масса гидроксида цинка зависит от его количества и может быть вычислена с использованием его молярной массы и количества в молях или граммах.
Гидроксид цинка химические свойства
Гидроксид цинка (Zn(OH)2) – это белый порошок, который не растворяется в воде, но может диссоциировать в щелочной среде.
- Он является амфотерным, т.е. гидроксид цинка взаимодействует как с кислотами, так и со щелочами. При этом сильные кислоты приводят к растворению гидроксида цинка, а сильные щелочи приводят к его осаждению.
- Гидроксид цинка является слабой основой и может диссоциировать, образуя ионы Zn2+ и OH-. Уровень растворимости гидроксида цинка в воде невысок, но может увеличиваться при наличии анионов, таких как гидрокарбонатные или фосфатные.
- Гидроксид цинка взаимодействие с кислородом приводит к образованию основной соли ZnO.
- Применяется в качестве катализатора в некоторых химических реакциях.
- Гидроксид цинка обладает свойствами адсорбции и может быть использован в качестве сорбента для удаления тяжелых металлов из воды.
- Используется в качестве пигмента в различных промышленных областях, включая краски и лаки.
- Гидроксид цинка применяется для производства других соединений цинка, таких как оксид цинка и карбонат цинка.
Гидроксид цинка карбонат цинка – этот процесс происходит путем обработки гидроксида цинка углекислым газом, что приводит к образованию карбоната цинка и воды. Углекислый газ реагирует с гидроксидом цинка в соотношении:
Zn(OH)2 + CO2 → ZnCO3 + H2O
Полученный карбонат цинка широко используется в различных промышленных процессах, таких как производство красок, пластмасс, каучука, резины, лекарственных препаратов и других изделий.
Гидроксид цинка реакции
С гидроксидом цинка реагируют вещества – кислоты, гидроксиды других металлов, окислители, аммиак и др.
Гидроксид цинка кислота
Гидроксид цинка может растворяться в кислотах, образуя соль цинка и воду. Гидроксид цинка с кислотой реакции – общая формула реакции нейтрализации, в результате которой образуется соль цинка и вода:
Zn(OH)2 + 2HX → ZnX2 + 2H2O
где X – любая кислота.
Гидроксид цинка уравнение реакции – кислота отбирает ионы гидроксида (OH-) из гидроксида цинка, образуя воду, а ионы цинка соединяются с ионами кислоты, образуя соль цинка.
Гидроксид цинка и соляная кислота
Раствор гидроксида цинка (Zn(OH)2) может реагировать с соляной кислотой (HCl), образуя соль цинка (ZnCl2) и воду (H2O). Уравнение реакции гидроксид цинка соляная кислота:
Zn(OH)2 + 2HCl → ZnCl2 + 2H2O
Взаимодействие гидроксида цинка с соляной кислотой – эта реакция нейтрализации, где щелочь (гидроксид цинка) и кислота (соляная кислота) реагируют, образуя соль и воду. В этой реакции соляная кислота отбирает ионы гидроксида (OH-) из гидроксида цинка, образуя воду, а ионы цинка соединяются с ионами хлора (Cl-), образуя соль цинка.
Гидроксид цинка и серная кислота
Гидроксид цинка (Zn(OH)2) может реагировать с серной кислотой (H2SO4), образуя соль цинка (ZnSO4) и воду (H2O). Гидроксид цинка серная кислота уравнение реакции
Zn(OH)2 + H2SO4 → ZnSO4 + 2H2O
Эта реакция гидроксида цинка с кислотой является типичной реакцией нейтрализации, где щелочь (гидроксид цинка) и кислота (серная кислота) реагируют, образуя соль и воду. Знание этой реакции может быть полезным, например, при очистке воды или при синтезе некоторых соединений цинка.
Гидроксид цинка азотная кислота
Гидроксид цинка (Zn(OH)2) и азотная кислота (HNO3) могут реагировать между собой, образуя соль и воду:
Zn(OH)2 + 2HNO3 → Zn(NO3)2 + 2H2O
Таким образом, продуктами реакции будут нитрат цинка (Zn(NO3)2) и вода (H2O).
Реакция гидроксида цинка со щелочами
Гидроксид цинка гидроксид натрия
Гидроксид цинка может реагировать со щелочами, образуя осадок гидроксида цинка. Уравнение реакции гидроксид цинка и гидроксид натрия:
Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2Zn(OH)4.
Гидроксид цинка и раствор гидроксида натрия результатом реакции является белый осадок двойного гидроксида натрия и цинка, который может быть использован в качестве катализатора в различных химических реакциях. Гидроксид цинка является слабым основанием, а гидроксид натрия является сильным основанием. Поэтому реакция между ними – это реакция нейтрализации, где гидроксид натрия действует как кислота и реагирует с гидроксидом цинка, как с основанием.
Гидроксид цинка 2 гидроксид натрия результат взаимодействия – гидроксид цинка-натрия (Na2Zn(OH)4), который также может называться тетраоксидозинкатат-динатриевой солью или гексагидроксизинкатат-динатриевой солью. Гидроксид цинка и гидроксид натрия реакция – образуется водорастворимое соединение, состоящее из двух ионов натрия (Na+) и одного иона цинка-гидроксида (Zn(OH)4^2-). Это соединение может использоваться в качестве ингредиента в различных химических и фармацевтических процессах, например, в производстве цемента, стекла, бумаги и других продуктов.
Гидроксид цинка и гидроксид калия
Раствор гидроксида цинка и гидроксида калия могут реагировать, образуя гидроксид цинка калия (K2Zn(OH)4). Реакция гидроксид цинка гидроксид кальция:
Zn(OH)2 + 2KOH → K2Zn(OH)4 – гидроксид цинка гидроксид калия уравнение
Гидроксид цинка и гидроксид калия реакция приводит к образованию белого осадка гидроксида цинка калия, который может быть использован в качестве катализатора в различных химических реакциях.
Диссоциация в воде
Гидроксид цинка может диссоциировать в воде, образуя ионы Zn2+ и OH-. Гидроксид цинка уравнение реакции:
Zn(OH)2 ↔ Zn2+ + 2OH-
Гидроксид цинка оксид цинка – это реакция диссоциации, при которой одно соединение распадается на два других соединения в результате дегидратации. Оксид цинка гидроксид цинка реакция происходит с потерей молекулы воды, поэтому оксид цинка (ZnO) содержит меньше кислорода, чем гидроксид цинка (Zn(OH)2).
Образование основных солей, реакция гидроксида цинка с кислородом
Гидроксид цинка может реагировать с кислородом, образуя основную соль ZnO. Напишете уравнение реакции гидроксида цинка:
2Zn(OH)2 → 2ZnO + 2H2O.
Амфотерность
С гидроксидом цинка реагируют вещества различные по своему составу – кислоты, основания.
Zn(OH)2 + 2HNO3 → Zn(NO3)2 + 2H2O
Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2Zn(OH)4.
Окисление
Гидроксид цинка может вступать в реакции с различными окислителями, например, гидроксид цинка взаимодействует с такими веществами как перекись водорода, кислород.
Zn(OH)2 + H2O2 → ZnO + 2H2O
Гидроксид цинка с чем реагирует еще
Цинк гидроксид меди
Реакция между цинком и гидроксидом меди выглядит:
Zn + Cu(OH)2 → Zn(OH)2 + Cu
В результате этой реакции образуется гидроксид цинка (Zn(OH)2) и медь (Cu). Обычно эта реакция проводится в водном растворе.
Реакция происходит за счет замещения цинка медью в соединении. Кислотно-щелочные свойства гидроксидов позволяют проводить подобные реакции, обычно называемые двойной обмен реакциями.
Хлорид цинка гидроксид цинка
Реакция между хлоридом цинка и гидроксидом цинка:
ZnCl2 + 2 Zn(OH)2 → 3 ZnO + 2 H2O + 2 Cl-
В результате этой реакции образуется оксид цинка (ZnO), вода (H2O) и хлорид (Cl-). Реакция проводится в водном растворе.
Реакция происходит за счет образования осадка гидроксида цинка, который в дальнейшем превращается в оксид цинка при высушивании и нагревании. Реакция также сопровождается образованием ионов хлорида в растворе.
Сульфат цинка гидроксид цинка
ZnSO4 + 2 Zn(OH)2 → 3 ZnO + H2O + SO4^2-
В результате этой реакции образуется оксид цинка (ZnO), вода (H2O) и сульфат (SO4^2-). Обычно эта реакция проводится в водном растворе.
Реакция происходит за счет образования осадка гидроксида цинка, который в дальнейшем превращается в оксид цинка при высушивании и нагревании. Реакция также сопровождается образованием ионов сульфата в растворе.
Нитрат цинка гидроксид цинка
Zn(NO3)2 + 2 Zn(OH)2 → 3 ZnO + 2 NO3^- + 2 H2O
Химический процесс происходит в водном растворе. Оксид цинка (ZnO), вода (H2O) и ионы нитрата (NO3^-) – результат реакции. При этом образовавшийся осадок гидроксида цинка в дальнейшем превращается в оксид цинка при высушивании и нагревании. Реакция также сопровождается образованием ионов нитрата в растворе.
Гидроксид цинка оксид меди
Реакция между гидроксидом цинка и оксидом меди выглядит следующим образом:
Zn(OH)2 + CuO → Cu(OH)2 + ZnO
Процесс происходит в водной среде, при нагревании.
Реакция происходит за счет образования осадка гидроксида меди, который в дальнейшем превращается в оксид меди при высушивании и нагревании. Реакция также сопровождается образованием оксида цинка в виде осадка.
Гидроксид цинка оксид кальция
Реакция между гидроксидом цинка и оксидом кальция выглядит следующим образом:
Zn(OH)2 + CaO → Ca(OH)2 + ZnO
В результате этой реакции образуются гидроксид кальция (Ca(OH)2) и оксид цинка (ZnO). Обычно эта реакция проводится в водной среде, при нагревании.
Происходит образование осадка гидроксида кальция, который в дальнейшем превращается в гидроксид кальция при контакте с водой. Реакция также сопровождается образованием оксида цинка в виде осадка.
Оксид магния гидроксид цинка
MgO + Zn(OH)2 → Mg(OH)2 + ZnO
Реакция происходит в водном растворе с образованием гидроксида магния (Mg(OH)2) и оксида цинка (ZnO).
Процесс протекает за счет обмена ионами между соединениями. Магний и цинк меняются местами с гидроксидными группами, образуя гидроксид магния и оксид цинка в виде осадка.
Эта реакция не является очень интенсивной, так как оба соединения не слишком реакционноспособны в данной ситуации.
Магний гидроксид цинка
Реакция между магниевым гидроксидом и цинком не происходит напрямую. Эти два соединения не реагируют между собой при обычных условиях.
Однако если добавить к магниевому гидроксиду некоторое количество цинка и нагреть смесь, то может произойти следующая реакция:
Zn + 2Mg(OH)2 → 2MgO + Zn(OH)2
В результате этой реакции образуются оксид цинка (ZnO) и гидроксид цинка (Zn(OH)2), а также оксид магния (MgO).
Реакция происходит за счет окисления цинка и образования ионов цинка, которые вступают в реакцию с гидроксидом магния, образуя гидроксид цинка и оксид магния.
Гидроксид натрия соляная кислота гидроксид цинка
Реакция между гидроксидом натрия (NaOH) и соляной кислотой (HCl) приведет к образованию соли натрия (NaCl) и воды (H2O):
NaOH + HCl → NaCl + H2O
После реакции гидроксид натрия и соляной кислоты образуется NaCl и H2O, а гидроксид цинка (Zn(OH)2) не участвует в реакции.
Если к полученной соли NaCl добавить гидроксид цинка, то произойдет реакция образования осадка гидроксида цинка и растворимого натрия-тетрагидроксоцинката (II):
NaCl + Zn(OH)2 → Zn(OH)2↓ + NaOH· Zn(OH)4
Здесь ↓ обозначает образование осадка, а · обозначает комплексную связь.
Гидроксид бария гидроксид цинка гидроксид натрия
Между гидроксидами бария (Ba(OH)2), цинка (Zn(OH)2) и натрия (NaOH) не происходит прямых реакций, так как это все основания. Если смешать раствор гидроксида бария и раствор гидроксида натрия, то произойдет двойная заместительная реакция, в результате которой образуется осадок гидроксида бария (Ba(OH)2) и растворимая соль натрия:
Ba(OH)2 + 2NaOH → Ba(OH)2↓ + 2NaOH
Если добавить гидроксид цинка к полученному раствору, то произойдет реакция образования осадка гидроксида цинка и растворимого натрия-цинкатного (II) комплекса:
Zn(OH)2 + NaOH + NaBa(OH)4 → Zn(OH)2↓ + Na2Ba(OH)4
Здесь ↓ обозначает образование осадка, а Ba(OH)4^(2-) – растворимый комплексный ион бария с гидроксидами.
Цинк сульфат цинка гидроксид цинка
Если растворить цинк в серной кислоте, то получится сульфат цинка (ZnSO4):
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
Если добавить к полученному раствору гидроксид цинка (Zn(OH)2), то произойдет нейтрализация с образованием осадка гидроксида цинка и растворимого сульфата цинка:
ZnSO4 + 2Zn(OH)2 → 3Zn(OH)2↓ + SO4^(2-)
Здесь ↓ обозначает образование осадка, а SO4^(2-) – ион сернокислого радикала.
Гидроксид цинка оксид цинка вода
Когда гидроксид цинка (Zn(OH)2) нагревают, он разлагается на оксид цинка (ZnO) и воду (H2O):
Zn(OH)2 → ZnO + H2O
Эта реакция является термическим разложением. Оксид цинка образуется в виде белого порошка, а вода выходит в виде пара. В результате реакции объем веществ уменьшается, так как из одного молекулы гидроксида цинка образуется одна молекула оксида цинка и одна молекула воды.
Основные методы получения гидроксида цинка
Окисление цинка
Гидроксид цинка образуется путем окисления цинка в щелочной среде при наличии воздуха или кислорода. Цинк гидроксид натрия уравнение:
Zn + 2NaOH + H2O → Na2Zn(OH)4
Полученный продукт можно обработать кислотой для получения гидроксида цинка:
Na2Zn(OH)4 + 2HCl → Zn(OH)2 + 2NaCl + 2H2O
Растворение цинка в гидроксиде натрия
Гидроксид цинка можно получить путем растворения цинка в гидроксиде натрия (NaOH).
Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2Zn(OH)4 + H2
Затем полученный продукт можно обработать кислотой для получения гидроксида цинка.
Нейтрализация раствора соли цинка щелочью
Гидроксид цинка можно получить путем нейтрализации раствора соли цинка (например, ZnCl2) щелочью (например, NaOH).
ZnCl2 + 2NaOH → Zn(OH)2 + 2NaCl
Гидроксид цинка осадок можно перевести в твердое состояние, затем вымыть и просушить
Цинк гидроксид меди
Реакция между цинком и гидроксидом меди (Cu(OH)2) может привести к образованию гидроксида цинка (Zn(OH)2), если условия реакции позволяют цинку замещать медь в соединении. Для этого необходимо, чтобы цинк был более реакционноспособным, чем медь, что зависит от условий реакции, таких как температура, pH среды и т.д.
Если медный гидроксид находится в растворе и взаимодействует с цинком в качестве металлического порошка, цинк гидроксид меди реакция:
Zn + Cu(OH)2 → Zn(OH)2 + Cu
Цинк замещает медь в соединении, образуется гидроксид цинка и медь осаждается в металлическом виде.
Если медный гидроксид находится на поверхности меди, то реакция может быть сложнее и может приводить к образованию различных медных соединений, таких как медный оксид (CuO) или медный карбонат (CuCO3), вместо образования гидроксида цинка.
Применение гидроксида цинка
- Производство резин и пластмасс – используется в качестве катализатора при производстве некоторых видов резин и пластмасс.
- Производство лаков и красок, так же может служить в качестве стабилизатора цвета и улучшать свойства покрытия.
- Производство косметических средств – кремы и пудры, используется как компонент, обладающий абсорбирующими свойствами и способностью защищать кожу от солнечных лучей.
- Производство лекарственных средств – антибиотики, антисептики и дезинфицирующие средства.
- Производство электронных компонентов – используется в качестве электроизоляционного материала и диэлектрика в электронных компонентах, таких как конденсаторы и резисторы.
- Производство катализаторов в ряде химических процессов, таких как производство метилового спирта и др.
Кроме того, гидроксид цинка также используется в производстве других продуктов, таких как аккумуляторы, пигменты для красок и керамики, и др.
Производство гидроксида цинка
- Нейтрализация раствора соли цинка щелочью: гидроксид цинка – процесс нейтрализации раствора соли цинка (например, хлорида цинка) щелочью (например, гидроксидом натрия). Этот метод является одним из наиболее распространенных способов производства гидроксида цинка.
- Прямое осаждение из раствора цинка: гидроксид цинка может быть получен путем прямого осаждения из раствора цинка (например, нитрата цинка) добавлением аммиака или реагентов.
- Электролиза раствора цинка в присутствии гидроксида или других электролитов.
- Путем обработки цинковых руд, таких как сфалерит или оксид цинка, с помощью кислот или щелочей.
После производства гидроксид цинка может быть дополнительно очищен и обработан для получения нужной формы и размера частиц в зависимости от его применения.
История открытия и развития изучения гидроксида цинка
Гидроксид цинка был открыт в 1810 году датским химиком Йенсом Берцелиусом. Он получил этот соединительный гидроксид цинка путем растворения цинка в щелочи, а затем добавления к нему кислоты.
Позже, в 1892 году, гидроксид цинка был использован в качестве белого пигмента в красках и лаках. Это было возможно благодаря тому, что гидроксид цинка обладает высокой оптической плотностью и способностью отражать свет.
В 1920-х годах гидроксид цинка начали использовать в качестве лекарства для лечения кожных заболеваний, таких как экзема и акне. Это происходило благодаря его способности уменьшать воспаление и ускорять заживление ран.
В последующие годы гидроксид цинка нашел широкое применение в различных областях, таких как косметика, металлургия, стекольная и электронная промышленность, а также в производстве резиновых изделий и пластмасс.
Цинк оксид цинка хлорид цинка гидроксид цинка
Цинк образует несколько основных соединений, в том числе оксид цинка (ZnO), хлорид цинка (ZnCl2) и гидроксид цинка (Zn(OH)2):
- Оксид цинка (ZnO) – это белый порошок, который образуется при нагревании цинка в кислородной среде или при обжиге гидроксида цинка. Он также может быть получен путем реакции между гидроксидом цинка и оксидом углерода (IV) (CO2) при высокой температуре:
Zn(OH)2 + CO2 → ZnO + H2O + CO
- Хлорид цинка (ZnCl2) – это бесцветные кристаллы или белый порошок, который образуется при реакции металлического цинка с хлоридной кислотой (HCl). Он также может быть получен путем реакции гидроксида цинка с хлористым водородом (HCl):
Zn(OH)2 + 2HCl → ZnCl2 + 2H2O
- Гидроксид цинка (Zn(OH)2) – это белый порошок, который может быть получен путем растворения цинка в растворе щелочи или реакции между хлоридом цинка и гидроксидом натрия (NaOH):
ZnCl2 + 2NaOH → Zn(OH)2 + 2NaCl
В то же время, гидроксид цинка также может претерпевать дальнейшую реакцию с щелочью, образуя тетрагидроксоцинкат (II) ион (Zn(OH)4) в растворе.
Цинк гидроксид карбонат
Цинк гидроксид карбонат (Zn(OH)2CO3) – это соединение, которое может быть получено в результате реакции между гидроксидом цинка (Zn(OH)2) и угольной кислотой (H2CO3), которая может быть образована путем растворения угольного диоксида (CO2) в воде:
Zn(OH)2 + H2CO3 → Zn(OH)2CO3 + H2O
В результате этой реакции образуется цинк гидроксид карбонат и вода.
Этот продукт может быть также получен при взаимодействии гидроксида цинка с другими угольными кислотами, например, соляной кислотой (HCl) или серной кислотой (H2SO4) в присутствии угольного диоксида. Это связано с тем, что образующийся при растворении угольного диоксида водный раствор угольной кислоты может реагировать с гидроксидом цинка, образуя цинк гидроксид карбонат.
Цинк, гидроксид, карбонат – реакция? Реакция между цинком, гидроксидом и карбонатом может происходить в следующем виде:
Zn2+ + 2OH- + CO32- → Zn(OH)2CO3↓
В этой реакции ионы цинка (Zn2+) соединяются с ионами гидроксида (OH-) и ионами карбоната (CO32-), образуя цинк гидроксид карбонат (Zn(OH)2CO3), который выпадает в виде белого осадка.
Здесь важно отметить, что этот процесс является необратимым, то есть цинк гидроксид карбонат не будет разлагаться на ионы цинка, гидроксида и карбоната при добавлении воды или изменении условий реакции.