Гидроксид цинка – свойства, реакции и применение

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 – это неструктурированный порошок, получаемый при осаждении из раствора цинксодержащих солей.

Гидроксид цинка 2. Белый – это белый кристаллический порошок, получаемый при нагревании аморфного гидроксида цинка до 300 °C.

Гидроксид цинка 3. Зеленый – это зеленый кристаллический порошок, получаемый при нагревании аморфного гидроксида цинка до 350 °C.

Гидроксид цинка 4. Гексагональный – это кристаллический порошок с гексагональной решеткой, получаемый при реакции цинка с гидроксидом аммония.

Гидроксид цинка 5. Двухслойный – 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.

Zn(OH)2 может иметь различное количество молекул воды, которые могут оказывать влияние на его структуру и свойства.

Формирование различных модификаций может быть обусловлено разными методами синтеза, температурными условиями, реактивами и т.д.

Каждая модификация имеет свои уникальные свойства и может быть использована в различных областях промышленности, медицины и науки.

Свойства гидроксида цинка

Физические свойства гидроксид цинка

Свойство	Описание
Физическое состояние	Является твердым веществом, которое может иметь различные формы (аморфная порошкообразная масса, кристаллический порошок или кристаллы).
Цвет	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	Не обладает магнитными свойствами.
Излучение	Не является радиоактивным веществом.
pH раствора	Имеет слабощелочную природу и может растворяться в кислых растворах с образованием ионов цинка.
Молярная масса	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

Zn(OH)2 – это белый порошок, который не растворяется в воде, но может диссоциировать в щелочной среде.

1. 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.
2. 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.
3. Гидроксид цинка взаимодействие с кислородом приводит к образованию основной соли ZnO.
4. Применяется в качестве катализатора в некоторых химических реакциях.
5. Обладает свойствами адсорбции и может быть использован в качестве сорбента для удаления тяжелых металлов из воды.
6. Используется в качестве пигмента в различных промышленных областях, включая краски и лаки.
7. 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

Zn(OH)2 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 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

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 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

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

Zn(OH)2 может реагировать со щелочами, образуя осадок. 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 и гидроксид натрия

Гидроксид цинка (Zn(OH)₂) и гидроксид натрия (NaOH) могут взаимодействовать с образованием различных соединений. При растворении гидроксида цинка в гидроксиде натрия образуется растворимый комплекс, называемый натрий-цинкатом. Эта реакция может быть описана следующим уравнением:

Zn(OH) 2 +2NaOH→Na 2 [Zn(OH) 4 ]

 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 натрия сплавление

Сплавление гидроксида цинка и гидроксида натрия может изменять растворимость гидроксида цинка, это используется в различных химических процессах и методах синтеза. Этот метод позволяет гидроксиду цинка растворяться в воде, что позволяет его применять в различных областях промышленности.

Гидроксид цинка и гидроксид натрия раствор

Раствор гидроксида цинка и гидроксида натрия используется в различных химических реакциях. Растворимый натрий-цинкат, образованный при добавлении гидроксида натрия к гидроксиду цинка, может применяться в качестве катализатора и в других химических процессах.

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

Zn(OH)2 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 Zn(OH)2.

Образование основных солей, реакция гидроксида цинка с кислородом

Zn(OH)2 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

Zn(OH)2 может вступать в реакции с различными окислителями, например, 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 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 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 Zn(OH)2 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 Zn(OH)2 не участвует в реакции.

Если к полученной соли NaCl добавить Zn(OH)2 , 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  Zn(OH)2 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 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 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.

Гидроксид цинка – основные методы получения

Окисление цинка

Zn(OH)2 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

Zn(OH)2 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

Zn(OH)2 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 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 Zn(OH)2 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 Zn(OH)2 .

Гидроксид цинка – области применения

1. Производство лаков и красок, так же может служить в качестве стабилизатора цвета и улучшать свойства покрытия.
2. Производство косметических средств – кремы и пудры, используется как компонент, обладающий абсорбирующими свойствами и способностью защищать кожу от солнечных лучей.
3. Производство лекарственных средств –  антибиотики, антисептики и дезинфицирующие средства.
4. Производство электронных компонентов – используется в качестве электроизоляционного материала и диэлектрика в электронных компонентах, таких как конденсаторы и резисторы.
5. Производство катализаторов в ряде химических процессов, таких как производство метилового спирта и др.

Кроме того,  Zn(OH)2 также используется в производстве других продуктов, таких как аккумуляторы, пигменты для красок и керамики, и др.

Производство гидроксида цинка

Метод	Описание
Нейтрализация раствора соли цинка щелочью	Zn(OH)2 – 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	Zn(OH)2 может быть получен путем прямого осаждения из раствора цинка (например, нитрата цинка) добавлением аммиака или реагентов.
Электролиз	Электролиза раствора цинка в присутствии гидроксида или других электролитов.
Обработка цинковых руд	Путем обработки цинковых руд, таких как сфалерит или оксид цинка, с помощью кислот или щелочей.

После производства Zn(OH)2 может быть дополнительно очищен и обработан для получения нужной формы и размера частиц в зависимости от его применения.

 Гидроксид цинка – история открытия и изучения 

 

Zn(OH)2 был открыт в 1810 году датским химиком Йенсом Берцелиусом. Он получил это вещество путем растворения цинка в щелочи, а затем добавления к нему кислоты.

Позже, в 1892 году, Zn(OH)2 был использован в качестве белого пигмента в красках и лаках. Это было возможно благодаря тому, что полученное соединение обладает высокой оптической плотностью и способностью отражать свет.

В 1920-х годах  Zn(OH)2 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 полученное соединение активно стали применять в косметике, металлургии, стекольной и электронной промышленности, а также в производстве резиновых изделий и пластмасс.

Цинк оксид цинка хлорид цинка гидроксид цинка

Цинк образует несколько основных соединений, в том числе ZnO, ZnCl2 и 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

• 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, Zn(OH)2 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: