金属锌

   纯锌具有银白色的金属光泽,然而在空气中锌却呈灰兰色。这是因为锌的化学性质比较活泼,与空气中的H2O,CO2和O2发生了化学反应,生成一层极薄的碱式碳酸锌:
        4Zn + 2O2 + 3H2O + CO2 ZnCO3.3Zn(OH)2
这层薄膜较紧密,可作保护膜。从标准电极电势来看,锌和镉位于氢前,汞位于铜和银之间。锌在水中能长期存在,因为表面有一层Zn保护膜。氢在锌上的超电势很高,由于超电势,故纯锌在稀酸中反应极慢。锌中如有微量超电势较低的金属,如Ag、Au、Co、Cu等,则因形成微电池而使反应加快。锌易溶于硝酸:
        Zn + 4HNO3(浓) Zn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
        3Zn + 8HNO3(稀) 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O
   锌与铍、铝相似,都是两性金属,能溶于强碱溶液中:
        Zn + 2NaOH + 2H2O Na2[Zn(OH)4] + H2
   锌也溶于氨水,铝不能与氨水形成配离子,所以不溶于氨水。
        Zn + 4NH3 + 2H2O [Zn(NH3)4]2+ + H2↑+ 2OH-
   锌在加热的条件下可以与绝大多数的非金属发生化学反应。在普通条件下,锌与卤素作用缓慢。把锌粉与硫磺共热可形成硫化锌。

   锌是一种强还原剂,能与多种物质发生氧化还原反应。如:

        Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu

 

 

氧化锌

   氧化锌为白色粉末,不溶于水,是一种著名的白色颜料,俗名锌白,其优点是遇H2S气体不变黑。ZnO的生成热较大,较稳定,加热升华而不分解。ZnO有收敛性和一定的杀菌能力,医药上制成软膏使用。ZnO还可作催化剂。

 

氢氧化锌

   在锌盐溶液中加入适量强碱,可以得到其氢氧化物:
        ZnCl2 + 2NaOH Zn(OH)2↓+ 2NaCl
   氢氧化锌是两性氢氧化物,溶于强酸成锌盐,溶于强碱而成为四羟基合物,有的称为锌酸盐。
        Zn(OH)2 + 2H+ Zn2+ + 2H2O
        Zn(OH)2 + 2OH- Zn(OH)42-
因为在Zn(OH)2的饱和溶液中存在如下平衡:

加酸,平衡向左移动,生成Zn2+。加碱,平衡向右移动,生成四羟基合物。
   氢氧化锌还可溶于氨水中,这一点与Al(OH)3不同,能溶解是由于生成了氨配离子:
        Zn(OH)2 + 4NH3 [Zn(NH3)4]2+ + 2OH-
   Zn(OH)2加热时容易脱水变为ZnO。在Zn2+盐中加入Na2CO3溶液,得到的是碱式碳酸锌的白色沉淀,而不是Zn(OH)2

        Zn2+ + 3CO32- + 2H2O Zn(OH)2·CO3↓ + 2HCO3-

 

硫化锌

   硫化锌是一种白色不溶于水的金属硫化物。

   由于硫化锌能溶于0.1mol.L-1盐酸,所以往中性锌盐溶液中通以H2S气体,ZnS沉淀不完全,因在沉淀过程中[H+]浓度增加,阻碍了ZnS的进一步沉淀。但ZnS不溶于醋酸
        Zn2+ + H2S ZnS↓+ 2H+

   ZnS可作白色颜料,它同BaSO4共沉淀得到的混合晶体ZnS·BaSO4叫做锌钡白,俗称立德粉,是一种优良的白色颜料。

 

氯化锌

   无水氯化锌是白色容易潮解的固体,其熔点不高(638K),熔体导电率不高,在酒精和其它有机溶剂中能溶解。这说明它有明显的共价性。它的溶解度很大,吸水性很强,有机化学中常用它作为去水剂和催化剂。
   氯化锌的浓溶液中,由于生成配合酸-羟基二氯合锌酸而具有显著的酸性,它能溶解金属氧化物:
        ZnCl2 + H2O H[ZnCl2(OH)]
        FeO + 2H[ZnCl2(OH)] Fe[ZnCl2(OH)]2 + H2O
   在焊接金属时用ZnCl2清除金属表面的氧化物就是根据这一性质。焊接金属用的“熟镪水”就是氯化锌的浓溶液。焊接时它不损害金属表面,而且水分蒸发后,熔化的盐覆盖在金属的表面,使之不再氧化,能保证焊接金属的直接接触。

 

锌的配合物

   由于锌的离子为18电子层结构,具有很强的极化力与明显的变形性,因此有较强的形成配合物的倾向。
一:氨配合物
   Zn2+离子与氨水反应,生成稳定的无色的氨配合物:
        Zn2+ + 4NH3 [Zn(NH3)4]2+(无色)     K=5.0×108
二:氰配合物
    Zn2+离子与氰化钾能生成很稳定的氰配合物:
        Zn2+ + 4CN- [Zn(CN)4]2-    K=1.0×1016