Kẽm ( Zinc)
I.ĐƠN CHẤT KẼM
Ký hiệu: Zn; số thứ tự nguyên tử: 30; khối lượng nguyên tử 65.39; nhóm IIB (nhóm 12), nguyên tố kim loại; cấu hình điện tử: [Ar]3d104s2; hóa trị +2; bán kính nguyên tử 1.34Å; bán kính ion 0.60Å (CN 4) và 0.74Å (CN 6); thế điện chuẩn, E° cho Zn+2 + 2e– ↔ Zn là –0.7618 V; trong tự nhiên có 5 đồng vị :Zn-64 (48.63%), Zn-66 (27.92%), Zn-67 (4.11%), Zn-68 (18.84%), Zn-70(0.61%); 19 đồng vị nhân tạo có dãy số khối là: 57, 59-63,65, 69, 71-81; đồng vị phóng xạ sống lâu nhất là Zn-65, t1/2 243.8 ngày; đồng vị phóng xạ sống ngắn nhất là Zn-57, t1/2 0.04 giây.
1)Lịch sử , sự xuất hiện và sử dụng
Kẽm là một kim loại được biết đến sớm nhất. Việc sử dụng hợp kim của nó , đồng thao được bắt đầu từ thới tiền sử. Kim loại này được chế tạo tại Ấn Độ vào thế kỷ thứ 13 bằng việc giảm calamine (một khoáng chất silicate của kẽm) với bông kim loại. Marggraf đã chế tạo kim loại vào năm 1746 bằng việc giảm calamine với than chì. Nguyên tố được lấy tên từ tiếng Đức từ zink meaning “nguồn góc không rõ ràng”. Lohneyes đã sử dụng đầu tiên tên này vào năm 1697.
Kẽm tìm thấy trong tự nhiên, được phân bố rộng rãi. Các quặng chủ yếu là sphalerite (và wurtzite) biết như là khoáng kẽm blende: ZnS; khoáng gahnite:ZnAl2O4; khoáng calamine; khoáng smithsonite:ZnCO3; franklinite:ZnFe2O4; và zincite: ZnO. Có giàu trong lớp vỏ trái đất là khoảng 70 mg/kg và nồng độ trung bình trong nước biển là khoảng 10μg/L.
Một số ứng dụng của kẽm bao gồm thép mạ kẽm; để làm đúc khuôn kim loại; như là một phụ gia hóa học trong cao su và sơn; trong pin khô ; trong việc làm điện cực; và như là chất khử. Thép được phủ bởi lớp phủ kẽm mỏng để bảo vệ nó khỏi bị ăn mòn. Thép mạ kẽm được sử dụng trong xây dựng, xe hơi, và các thiết bị. Kẽm tinh khiết cao là hợp kim với nhôm ở các thành phần khac nhau, cùng với một lượng nhỏ của đồng và magie, để sản xuất trong sự đúc khuôn kim loại. Sự đúc áp lực như vậy được sử dụng rộng rãi trong máy móc tự động, phần cứng, và trong ngành công nghiệp điện. Có nhiều dạng hợp kim kẽm bao gồm như đồng thau, bạc nicken, bạc Đức, đồng thiết thương phẩm, chất hàn mềm, chất hàn nhôm. Trong phòng thí nghiệm kẽm đươc dùng để tạo khí hydrogen và là một tác nhân khử trong một số phản ứng. Muối kẽm được sử dụng rất rộng rãi. Kẽm là một nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu cần thiết cho sự phát triển của động vật.



2)Tính chất vật lý
Ánh kim xanh – trắng ; giòn ở nhiệt độ phòng; dễ uốn ở nhiệt độ từ 100 đến 150°C; cấu trúc mạng tinh thể hình lập phương; tỷ trọng 7.14 g/cm3; nóng chảy 419.6°C; hóa hơi ở 907°C; áp suất hơi 1 torr ở 487°C, 5 torr ở 558°C và 60 torr ở 700°C; dẫn điện tốt, điện trở suất 5.46 microhm-cm ở 0°C và 6.01 microhm-cm ở 25°C; sức căng bề mặt 768 dynes/cm ở 600°C; độ nhớt 3.17 và 2.24 centipoise ở 450 và 600°C, respectively; nghịch từ; độ cảm từ 0.139x10–6 cgs đơn vị ở dạng đa tinh thể
3)Tính chất nhiệt hóa học

ΔΗƒ° (cry) 0.0
ΔΗ ƒ° (gas) 31.2 kcal/mol
ΔG ƒ° (gas) 22.7 kcal/mol
S° (cry) 9.94 cal/deg mol
S° (gas) 38.5 cal/deg mol
Cρ (cry) 6.07 cal/deg mol
Cρ (gas) 4.97 cal/deg mol
ΔHfus 1.75 kcal/mol
Độ dẫn điện (at 27°C) 1.16 W/cm K
Hệ số giãn nở (at 25°C) 30.2x10–6/°C
4)Điều chế
Thực tế tất cả kẽm ngày nay được sản xuất từ quặng sulfide, sphalerite hoặc blende. Quặng này đầu tiên được nung để tạo thành oxit kẽm. Phản ứng ban đầu là:
2ZnS + 3O2 → 2ZnO + 2SO2
Ngoài ra, một số sunfate kẽm được tạo ra trong quá trình nung:
2ZnO + 2SO2 + O2 → 2ZnSO4
Hai phương pháp được sử dụng rộng rãi trong việc sản suất kẽm kim loại từ oxit kẽm
Một là chưng cất trong đó oxit kẽm được trộn với than bột và bị khử ở nhiệt độ cao trong lò.
ZnO(s) + C(s) → Zn(g) + CO(g)
Nhiệt độ khử thì thường ở khoảng 1,300°C. Kẽm thu được ở dạng hơi được cô đặc lại và thu gom vào bình chứa được nối với nồi chưng cất.
Trong quá trình thủy luyện, người ta hòa ZnO thô, thu được sau khi đốt quặng, vào dung dịch H2SO4 loãng và loại tạp chất có trong dung dịch ZnSO4. Điện phân dung dịch ZnSO4 đã được tinh chế và đã thêm H2SO4 với cực dương bằng chì và cực âm bằng nhôm tinh khiết. Do quá thế rất lớn của Hidro trên kẽm, khí H2 không thể sinh ra ở cực âm mà kim loại kẽm kết tủa


2ZnSO4 + 2H2O 2Zn + O2 + 2H2SO4
5)Tính chất hóa học
Kẽm thể hiện số oxi hóa +2 trong tất cả các hợp chất của nó.
a)Tác dụng với phi kim: halogen, lưu huỳnh, photpho….
b)Tác dụng với nước: (~ 700oC)
Ở nhiệt độ thường kẽm bền vì có màng oxit bảo vệ. Ở nhiệt độ cao khử hơi nước biến thành oxit (khoảng 700oC)
Zn + H2O → ZnO + H2
c) Tác dụng với axit không phải là chất oxi hóa: giải phóng khí H2
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
d)Tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh :
4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 +NH4NO3 + 3H2O
e)Tác dụng với dung dịch kiềm:
Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2
Zn + 4NH3 + 2H2O → [Zn(NH3)4](OH)2 + H2
f)Tác dụng với dung dịch muối:
Kẽm có thế điện cực khá âm là chất khử mạnh. Kẽm có thể khử Cu2+ thành Cu kim loại:
Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s)
Phản ứng này lần đầu tiên được sử dụng vào năm 1830 để làm pin hóa học.
II) HỢP CHẤT
1)ZINC ACETATE
Công thức phân tử Zn(C2H3O2)2; khối lượng phân tử 183.46; Công thức phân tử ngậm nước Zn(C2H3O2)2.2H2O , khối lượng phân tử 219.51
a)Ứng dụng
Zinc acetate được sử dụng như là một thuốc ăn màu trong nhuộm dệt, trong bảo quản gỗ, trong sản xuất men sứ cho vẽ tranh trên gốm sứ; vá được sử dụng như chất phân tích trong định lượng albumin, tannin, and phosphate. ứng dụng khác là chất tạo lien kết ngang cho polymers; và như là chất phụ gia trong thực phẩm. Hợp chất này được dùng trong y học như chất làm se da.
b)Tính chất vật lý
Hợp chất có hai phân tử nước Zn(C2H3O2)•2H2O là chất bột màu trắng bóngis a white lustrous powder; hơi có mùi acid acetic; có vị chát; tinh thể đơn tà; tỷ trọng 1.735 g/cm3; mất nước ở 100°C; phân hủy ở 237°C; hòa tan dễ trong nước 43g/100 mL ở 20°C; hòa tan được trong alcohol.
c)Điều chế
Zinc acetate được điều chế bằng phản ứng acetic acid với zinc oxide theo dõi sự kết tinh (thu được tinh thể của dihydrate):
ZnO + 2CH3COOH → (CH3COO)2Zn + H2O
2)ZINC BROMIDE
Công thức ZnBr2; khối phân tử 225.19
a)Ứng dụng
Zinc bromide được sử dụng làm nhủ tương ảnh, và trong sản xuất rayon. Dung dịch đậm đặc được dùng như một lớp chắn trong cửa quan sát cho phản ứng hạt nhân.
b)Tính chất vật lý
Bột tinh thể màu trắng; cấu trúc trực thoi; chỉ số khúc xạ 1.5452; tỷ trọng 4.20 g/cm3; tính hút ẩm; nóng chảy ở 394°C; hóa hơi ở 650°C; hòa tan tốt trong nước 447g/100 mL ở 20°C; dung dịch có tính acid; tan tốt trong alcohol, ether, và acetone; tan trong dung dich alkali hydroxides và ammonia.
c)Tính chất nhiệt hóa học
ΔΗƒ° (ZnBr2) –78.55kcal/mol
ΔΗƒ° (ZnBr2•2H2O) –224.0 kcal/mol
ΔGƒ° (ZnBr2•2H2O) –191.1 kcal/mol
ΔGƒ° (ZnBr2) –74.60 kcal/mol
S° (ZnBr2) 33.1 cal/deg mol
S° (ZnBr2•H2O) 47.5 cal/deg mol
d)Điều chế
Zinc bromide được điều chế bằng việc trộn lẫn barium bromide and dung dịch zinc sulfate . Sản phẩm barium sulfate được tách bằng cách lọc và phần nước lọc thì được làm bay hơi để thu được tinh thể zinc bromide:
BaBr2 + ZnSO4 → ZnBr2 + BaSO4
Zinc bromide cũng có thể được điều chế bằng phản ứng của zinc với hydrobromic acid theo dõi sự kết tinh
3)ZINC CARBONATE
Formula ZnCO3; MW 125.39
a)Phát hiện và sử dụng
Zinc carbonate được tìm thấy trong tự nhiên là khoáng smithsonite và zincspar. Hợp chất được dử dụng trong gốm và như một chất độn chống cháy cho cao su và nhựa
Ngoài ra nó còn được sử dụng trong kem , thuốc mỡ, mỹ phẩm và chất khử trùng
b)Tính chất vật lý
Tinh thể rắn màu trắng; cấu trúc trực thoi; chỉ số khúc xạ 1.818; độ cứng Mohs 4.3; tỷ trọng 4.398 g/cm3; phân hủy ở 300°C tạo thành zinc oxide; thực tế không tan trong nước 10 mg/L ở 15°C; tan trong acids, kiềm, và dung dịch muối ammonium.
c)Tính chất nhiệt hóa học
ΔHƒ° –194.3 kcal/mol
ΔGƒ° –174.8 kcal/mol
S° 19.7 cal/deg mol
Cρ 19.05 cal/deg mol
d)Điều chế
Zinc carbonate có nguồn gốc từ khoáng smithsonite. Ngoài ra, hợp chất có thể được điều chế bằng phản ứng của sodium bicarbonate với một dung dich muối kẽm
ZnCl2 + NaHCO3 → ZnCO3 + NaCl + HCl
4)ZINC CHLORIDE
Công thức: ZnCl2; khối lượng phân tử 136.29
a)Ứng dụng
Zinc chloride được sử dụng để bảo quản và chống cháy gỗ. Ứng dụng khác là được dùng làm chất khử mùi, khử trùng nước ; bột hàn răng trong nha khoa; trong mạ điện; trong khắc kim loại và thủy tinh; như là chất nóng chảy trong việc hàn ; như chất nhộm màu in nhộm trong dệt may; trong việc làm pin khô; trong việc làm biến tính alcohols; trong lưu hóa cao su; trong sản xuất giấy da; trong việc sản xuất lụa nhân tạo; trong việc sản xuất than hoạt hóa; và trong tinh chế dầu khí. Ngoài ra, zinc chloride được sử dụng nhự chất ku73 nước và chất làm nhưng tụ trong tổng hợp hữu cơ. Trong y học nó được sử dụng như chất làm se và chất khử trùng.
b)Tính chất vật lý
Tinh thể dạng bột màu trắng hoặc dạng hạt; hút ẩm; tỷ trọng 2.907 g/cm3; nóng chảy ở 290°C; hóa hơi ở 732°C; áp suất hơi 1 torr ở 428°C và 20 torr ở 536°C; hòa tan tốt trong nước 432 g/100mL ở 25°C; dung dich có tinh acid; cũng tan trong ethanol, glycerol, và acetone.
c)Tính chất nhiệt hóa học
ΔHƒ° (cry) –99.2 kcal/mol
ΔH ƒ° (gas) –63.6 kcal/mol
ΔG ƒ° (gas) –88.3 kcal/mol
S° (cry) 26.6 cal/deg mol
Cρ (cry) 17.0 cal/deg mol
ΔHfus 30.1 kcal/mol
d)Điều chế
Zinc chloride được điều chế bằng phản ứng của zinc oxide hoặc kẽm kim loai với hydrochloric acid loãng , theo dõi sự kết tinh:
ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
5)ZINC CYANIDE

Công thức : Zn(CN)2; khối lượng phân tử 117.42
a)Ứng dụng
Zinc cyanide được sử dụng trong mạ điện ; thuốc trừ sâu ; and for separating ammonia from producer gas.
b)Tính chất vật lý
Bột màu trắng; tinh thể hình trực thoi; tỷ trọng 1.852 g/cm3; phân hủy ở 800°C; không hòa tan trong nước ( khoảng 5mg/L at 20°C); tan trong kiềm , dung dịch potassium cyanide và ammonia; không tan trong alcohol.
c)Tính chất nhiệt hóa học
ΔΗƒ° 22.9 kcal/mol
d)Điều chế
Zinc cyanide được làm kết tủa bằng hỗn hợp dung dịch kali cyanide và dung dịch muối kẽm, như là zinc chloride hoặc sulfate:
Zn2+ (aq) + 2CN¯(aq) → Zn(CN)2(s)
6)ZINC FLUORIDE
Công thức ZnF2; khối lượng 103.39; công thức phân tử ngậm nước: ZnF2•4H2O, phân tử lượng 175.45
a)Ứng dụng
Zinc fluoride được dùng trong sản xuất phosphors cho đèn huỳnh quang.
It also is used in electroplating baths, trong việc bảo quản gỗ, trong nước men làm đồ gốm, và phản ứng flo hóa trong hữu cơ
b)Tính chất vật lý
Zinc fluoride khan là chất rắn hút ẩm màu trắng; tinh thể hình kim bốn cạnh; tỷ trọng 4.9 g/cm3; nóng chảy ở 872°C; hóa hơi ở 1,500°C; áp suất hơi 1 torr ở 1,243°C và 5 torr ở 1,328°C; trong thực tế không tan trong nước 5.2 mg/L; tan ít trong dung dịch HCl, HNO3 and ammonia. Muối ngậm nước: ZnF2•4H2O, là tinh thể rắn màu trắng; tinh thể hình thoi; tỷ trọng 2.30 g/cm3; tinh thể mất nước ở 100°C; tan ít trong nước khoảng 1.52 g/100mL ở 20°C.
c)Tính chất nhiệt hóa học
ΔHf° –182.7 kcal/mol
ΔGf° –170.5 kcal/mol
S° 17.6 cal/deg mol
Cρ 15.7 cal/deg mol
ΔHvap 45.4 kcal/mol
d)Điều chế
Zinc fluoride có thể được điều chế bằng cách nung zinc hydroxide hoặc zinc carbonate với hydrogen fluoride:
Zn(OH)2 + 2HF → ZnF2 + 2H2O
ZnCO3 + 2HF → ZnF2 + CO2 + H2O
Ngoài ra, nó có thể được làm kết tủa bằng cách cho dung dịch sodium fluoride với zinc acetate:
(CH3COO)2Zn + 2NaF → ZnF2 + 2CH3COONa
7)ZINC HYDROXIDE
Công thức: Zn(OH)2; khối lượng phân tử: 99.41
a)Ứng dụng
Zinc hydroxide được dùng để điều chế các hợp chất kẽm khác. Ứng dụng khác là chất hút ẩm trong băng phẩu thuật.
b)Tính chất vật lý
Tinh thể hình thoi không màu; tỷ trọng 3.053 g/cm3; phân hủy ở 125°C; tan không đáng kể trong nước.
c)Tính chất nhiệt hóa học
ΔHƒ° –153.4 kcal/mol
ΔGƒ° –132.3 kcal/mol
S° 19.4 cal/deg mol
d)Điều chế
Hợp chất được điều chế bằng cách cho một kiềm mạnh với dung dịch của zinc sulfate hoặc chloride:
ZnSO4 + 2NaOH → Zn(OH)2 + Na2SO4
8)ZINC NITRATE
Công thức: Zn(NO3)2; khối lượng phân tử 189.40, ngậm sáu phân tử nước : Zn(NO3)2•6H2O, phân tử lượng: 297.49; ngoài ra còn dạng ngậm ba phân tử nước: Zn(NO3)2•3H2O
a)Ứng dụng
Hợp chất được sử dụng như chất ăn màu trong kĩ thuật nhuộm và chất làm đông nhựa. Ngoài ra được dùng như chất xúc tác acid và như chất phân tích chuẩn cho kẽm.
b)Tính chất vật lý
Hợp chất chứa sáu phân tử nước: Zn(NO3)2•6H2O, là tinh thể rắn không màu, không mùi; cấu trúc hình tứ giác; tỷ trọng 2.065 g/cm3 ở 15°C; nóng chảy ở 36.4°C; tinh thể mất nước hoàn toàn từ 105 đến131°C; rất tan trong nước khoảng 184 g/100mL water ở 20°C; dung dịch có tinh acid, dung dịch 5% có pH khoảng 5.1; cũng tan nhiều trong alcohols.
Trihydrate, Zn(NO3)2•3H2O tinh thể hình kim không màu; nóng chảy ở 45.5°C; tan nhiều trong nước 327 g/100mL ở 40°C.
c)Tính chất nhiệt hóa học
ΔΗf° [Zn(NO3)2] –115.6 kcal/mol
ΔΗf° [Zn(NO3)2•H2O] –192.4 kcal/mol
ΔΗf° [Zn(NO3)2•2H2O] –265.4 kcal/mol
ΔΗf° [Zn(NO3)2•4H2O] –406.1 kcal/mol
ΔΗf° [Zn(NO3)2•6H2O] –551.3 kcal/mol
ΔGf° [Zn(NO3)2•6H2O] –423.8 kcal/mol
S° [Zn(NO3)2•6H2O] 109.2 cal/deg/mol
Cρ [Zn(NO3)2•6H2O] 77.2 cal/deg mol
d)Điều chế
Zinc nitrate được điều chế bởi phản ứng kẽm kim loại, zinc oxide hoặc zinc hydroxide với nitric acid tạo kết tinh . Muối thu được là hexahydrate:
Zn + 2HNO3 → Zn(NO3)2 + H2
ZnO + 2HNO3 → Zn(NO3)2 + H2O
Zn(OH)2 + 2HNO3 → Zn(NO3)2 + 2H2O
9)ZINC OXIDE
Công thức: ZnO; khối lượng phân tử 81.38
Các tên gọi: zinc white; zincite; flowers of zinc
a)Xuất hiện và ứng dụng
Zinc oxide được tìm thấy trong tự nhiên là khoáng zincite. Đó là hợp chất kẽm quan trọng nhất và nhiều ứng dụng nhiều trong công nghiệp. Zinc oxide là chất màu trong sơn trắng. Nó còn được sử dụng để làm men, mực in trắng, keo trắng, kính không trong suốt, các sản phẩm cao su, và gạch lát sàn nhà.. Nó còn được sử dụng trong mỹ phẩm, xà phòng, dược, bột hàn răng trong nha khoa, pin dự trữ, thiết bị điện, cosmetics, thiết bị điện áp. Các ứng dụng khác là chất làm chậm cháy, chất hấp thụ UV trong vật liệu tổng hợp, và là thuốc thử trong hoa1phân tích. Một ứng dụng chính của zinc oxide là điều chế hầu hết các muối kẽm. Trong y học, chất này được sử dụng như là chất khử trùng, chất làm se da .
b)Tính chất vật lý
Bột màu trắng hoặc hơi trắng vàng; không mùi; vị cay; tinh thể hình lục giác; chỉ số khúc xạ 2.008; tỷ trọng 5.606 g/cm3; nóng chảy ở 1,975°C; không tan trong nước 1.6 mg/L ở khoảng 30°C; tan trong acid loãng, dung dịch ammonia, và kiềm hydroxide.
c)Tính chất nhiệt hóa học
ΔΗf° –83.24 kcal/mol
ΔGf° –76.08 kcal/mol
S° 10.43 cal/deg mol
Cρ 9.62 cal deg/mol
d)Điều chế
Zinc oxide thu được như một chất trung gian trong việc thu hồi kẽm từ các khoáng (See Zinc, Recovery). Kẽm oxit được điều chế bằng việc hóa hơi kẽm kim loại và oxy hóa hơi kẽm với không khí được đốt nóng (French process). Oxit có thể được điều chế bằng quá trình khác. Phương pháp khác bao gồm việc nung quặng franklinite và các quặng khác với than đá và sau đó oxy hóa sản phẩm trong không khí.
e)Phản ứng
Zinc oxide phản ứng với các acid vô cơ sinh ra các muối kẽm khi dung dịch được bay hơi. Như vậy, với sulfuric acid thì sinh ra zinc sulfate (ngậm nước):
ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O
Phản ứng acid hữu cơ như là acid acetic or propionic sinh ra zinc acetate,
(CH3COO)2Zn, hoặc zinc propionate, (CH3CH2COO)2Zn
Nung chảy zinc oxide với các acid béo ở nhiệt độ cao sinh ra muối béo (fatty salts) . Như vậy, nung với oleic hoặc linoleic acid sinh ra zinc oleate, Zn(C17H33COO)2, hoặc zinc linoleate, Zn(C17H31COO)2.
Phản ứng với bột tellurium trong dung dịch kiềm tạo ra tinh thể zinc telluride màu đỏ, ZnTe.
Zinc oxide phản ứng với potassium dichromate trong dung dịch có mặt của sulfuric acid sinh ra chất màu vàng lục, vàng kẽm hoặc vàng chanh 4ZnO•4CrO3•K2O•3H2O
10)ZINC SULFATE
Công thức : ZnSO4; khối lượng phân tử 161.44; một số dạng hydrate; sản phẩm thương mại là heptahydrate, ZnSO4•7H2O [7446-20-0], phân tử khối 287.56; monohydrate ZnSO4•H2O , khối lượng phân tử 179.47
Các tên : sunfat trắng, kẽm sunfat( white vitriol; zinc vitriol)
a)xuất hiện và ứng dụng
Zinc sulfate tìm thấy trong tự nhiên khoáng zinkosite . Hợp chất heptahydrate ZnSO4•7H2O là khoáng goslarite. Muối được dùng như chất màu trong việc in hoa trên vải, trong việc làm tơ nhân tạo, bảo quản gỗ, thức ăn gia súc, trong mạ điện, và trong việc điều chế nhiều hợp chất kẽm
b)Tính chất vật lý
Muối sunfate khan là tinh thể rắn hình thoi không màu; chỉ số khúc xạ 1.658; tỷ trọng 3.54 g/cm3; phân hủy ở 600°C; tan trong nước, methanol, và glycerol.
Hợp chất heptahydrate, ZnSO4•7H2O, là tinh thể rắn không màu; vị kim loại; tinh thể hình thoi; lên hoa; chỉ số khúc xạ 1.457; tỷ trọng 1.957 g/cm3 ở 25°C; nóng chảy ở 100°C; mất các phân tử nước hoàn toàn ở 280°C; phân hủy trên 500°C; tan tốt trong nước, 96.5 g/100mL ở 20°C; tan trong glycerol, 40 g/100 mL; không tan trong alcohol.
Hợp chất hexahydrate, ZnSO4•6H2O cấu trúc tinh thể đơn tà không màu hoặc tứ diện; tỷ trọng 2.072 g/cm3 at 15°C; mất năm phân tử nước ở 70°C; tan trong nước.
c)Tính chất nhiệt hóa học
ΔΗƒ° [ZnSO4] –234.9 kcal/mol
ΔΗƒ° [ZnSO4•H2O] –311.8 kcal/mol
ΔΗƒ° [ZnSO4•6H2O] –663.8 kcal/mol
ΔΗƒ° [ZnSO4•7H2O] –735.6 kcal/mol
ΔGƒ° [ZnSO4] –209.0 kcal/mol
ΔGƒ° [ZnSO4•H2O] –270.6 kcal/mol
ΔGƒ° [ZnSO4•6H2O] –555.6 kcal/mol
ΔGƒ° [ZnSO4•7H2O] –612.6 kcal/mol
S° [ZnSO4] 28.6 cal/deg/mol
S° [ZnSO4•H2O] 33.1 cal/deg/mol
S° [ZnSO4•6H2O] 86.9 cal/deg/mol
S° [ZnSO4•7H2O] 92.9 cal/deg/mol
Cρ [ZnSO4•6H2O] 85.5 cal/deg mol
Cρ [ZnSO4•7H2O] 91.6 cal/deg mol
d)Điều chế
Zinc sulfate đươc sinh ra như chất trung gian trong việc sản xuất kẽm từ khoáng kẽm blende, ZnS (see Zinc, Recovery). Khoáng được nung ở nhiệt độ khoảng 1,000°C để tạo zinc oxide và sulfur dioxide và kéo dài việc nung nóng trong không khí dư sẽ chuyển thành zinc sulfate:
2ZnS + 3O2 →2ZnO + 2SO2
2ZnO + 2SO2 + O2 →2ZnSO4
Trong quá trình tái sinh kẽm, các sản phẩm nung bị khử với sulfuric
acid, và rồi zinc oxide được chuyển thành sulfate.
ZnO + H2SO4 →ZnSO4 + H2O
Ngoài ra, zinc sulfate có thể được điều chế bằng phản ứng kẽm kim loại với acid sulfuric loãng có hiện tượng sủi bọt khí và kết tủa:
Zn + H2SO4 →ZnSO4 + H2
11)ZINC SULFIDE
Công thức ZnS; khối lượng phân tử 97.46
Tên gọi : zinc blende
a)Sự xuất hiện và ứng dụng
Zinc sulfide tìm thấy trong tự nhiên với hai dạng tinh thể, các khoáng wurtzite và sphalerite. Quặng Sulfide là khoáng chủ yếu. Ứng dụng quan trọng nhất của hợp chất này là chất màu. Như lithopone (chất sắc trắng để chế sơn), một hỗn hợp với barium sulfate,làm lớp sơn bóng cho nội thất nhà. Chất màu , “khoáng trắng” được làm bằng việc kết hợp zinc sulfide với zinc oxide.
Zinc sulfide kết hợp với phosphors để tạo ra sự phát sáng khi được chiếu xạ vào nguồn sáng. Nó dùng làm mặt số dạ quangs, tia X , màng hình Tivi, đèn huỳnh quang., còn được dùng làm trắng và mờ đục thủy tinh
b)Tính chất vật lý
Zinc sulfide là chất bột màu trắng đến màu trắng xám hoặc vàng nhạt. tồn tại trong hai dạng tinh thể, một alpha (wurtzite) and một beta (sphalerite). Dạng wurtzite có cấu trúc tinh thể hình lục giác; chỉ số khúc xạ 2.356; tỷ trọng 3.98 g/cm3; nóng chảy ở 1,700°C; tan trong nước khoảng 6.9 mg/L;không tan trong kiềm; tan trong acid vô cơ. Dạng sphalerite sắp xếp trạng thái cấu trúc hình lập phương ; chỉ số khúc xạ 2.368; tỷ trọng 4.102 g/cm3; chuyển sang dạng alpha ở 1,020°C; không tan trong nước ở điều kiện thường 6.5 mg/L; tan trong acid vô cơ, không tan trong kiềm. Khi zinc sulfide chứa nước, nó từ từ oxy hoá thành sulfate ngoài không khí
c)Tính chất nhiệt hóa học
ΔΗf° [wurtzite] –46.04 kcal/mol
ΔΗ f° [sphalerite] –49.23 kcal/mol
ΔG f° [sphalerite] –48.11 kcal/mol
S° [sphalerite] 13.8 cal/deg mol
Cρ [sphalerite] 11.0 cal/ deg mol
d)Điều chế
Zinc sulfide được khai thác từ các mỏ trong tự nhiên. Ngoài ra trong phòng thí nghiệm.zinc sulfide có thể được điều chế bằng việc cho khí hydrogen sulfide đi qua dung dịch muối kẽm hòa tan trong nước, như là zinc chloride hoặc zinc nitrate. Chất kết tủa được lọc, rửa, và làm khô
12)ZINC THIOCYANATE
Công thức Zn (SCN)2; khối lượng phân tử 181.56
Tên gọi : zinc sulfocyanate; zinc rhodanide
a)Ứng dụng
Zinc thiocyanate là thuốc thử trong phân tích. Ứng dụng khác là nhộm màu trong ngành dệt và là tác nhân làm trương cho cellulose esters.
b)Tính chất vật lý
Tinh thể màu trắng dễ chảy ; tan trong nước và alcohol; dung dich có tính acid yếu
c)Điều chế
Zinc thiocyante được điều chế bằng phản ứng của ammonium thiocyanate với zinc hydroxide