Zn hóa trị mấy? Tính chất, cách điều chế của Kẽm

Zn hóa trị mấy là thắc mắc của một số học sinh trong quá trình học môn Hóa. Zn hay Kẽm là một kim loại xuất hiện thường xuyên trong cuộc sống hàng ngày. Cùng tìm hiểu chi tiết về tính chất của kim loại này trong bài viết dưới đây.

Zn hóa trị mấy?

Zn có hóa trị II.

Bạn đang xem: Zn hóa trị mấy? Tính chất, cách điều chế của Kẽm

Để trả lời cho câu hỏi Kẽm hóa trị mấy, cần xét đến số liên kết hóa học trong phân tử. Cấu hình electron của kim loại này là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s². Dựa theo cấu hình electron cho thấy, Kẽm thường mất đi 2 electron để tạo thành ion Zn²⁺.

Do đó, Kẽm (Zn) có hóa trị là II. Đây là một trạng thái hóa trị ổn định, khiến cho Kẽm ít khi thể hiện hóa trị khác. Điều này giúp kim loại Kẽm có thể tham gia vào nhiều phản ứng hóa học quan trọng. Tuy nhiên trong một số điều kiện hiếm, Kẽm có thể tồn tại ở các dạng hóa trị khác.

Kẽm là nguyên tố hóa học đứng thứ 30 trong bảng tuần hoàn. Zn là kim loại lưỡng tính thường xuất hiện phổ biến trên Trái đất. Trong vỏ Trái đất, Zn có tỉ lệ 0,0075%, đứng vị trí thứ 24. Trên bầu khí quyển, nồng độ Kẽm là khoảng 0,1 – 4 microgam/m³ và khoảng 30 ppb trong nước biển.

Một số thông tin về nguyên tử Zn trong bảng tuần hoàn hóa học:

• Nguyên tử khối Zn là 65,38u (65g/mol).
• Nhóm: IIB.
• Chu kì: 4.
• Đồng vị của Kẽm Z = 30. Các đồng vị: ⁶⁴Zn, ⁶⁵Zn, ⁶⁷Zn, ⁶⁸Zn và ⁷⁰Zn.
• Độ âm điện: 1,65.

Tính chất vật lý của Kẽm

Xem thêm : C hóa trị mấy? Tính chất vật lý, hóa học và cách điều chế Carbon 

Tính chất vật lý đáng chú ý của Kẽm bao gồm như sau:

• Kim loại Zn có màu lam nhạt.
• Ở nhiệt độ thường, Zn khá giòn nhưng khi đạt nhiệt độ 100 – 150^oC, Kẽm lại dẻo và giòn trở lại ở mức nhiệt độ trên 200^oC.
• Khối lượng riêng của Kẽm là 7.13 g/cm³.
• Zn nóng chảy thấp ở 419.5^oC. Nhờ đó Kẽm có thể dễ dàng bị nấu chảy và đúc thành các sản phẩm khác.
• Zn sôi ở 906^oC. Đây là điều kiện thuận lợi cho việc tinh chế và tách Kẽm từ các hợp chất quặng.
• Đây là chất có nhiệt độ sôi thấp nhất thuộc nhóm kim loại chuyển tiếp, chỉ cao hơn thủy ngân và cadimi.

Tính chất hóa học của Kẽm

Zn là kim loại mang tính khử mạnh: Zn → Zn²⁺ + 2e. Kẽm có thể dễ dàng tạo liên kết ion với các nguyên tố phi kim và các nguyên tố có độ âm điện cao như oxi, clo và lưu huỳnh.

Một số tính chất hóa học của Kẽm khi tác dụng với các chất khác như sau:

Tác dụng với phi kim

Zn (Kẽm) có thể tác dụng trực tiếp với rất nhiều phi kim. Phản ứng hóa học xảy ra như sau:

• 2Zn + O₂ → 2ZnO
• Zn + Cl₂ → ZnCl₂

Tác dụng với axit

Hóa trị của Zn là II nên khi tác dụng với dung dịch axit HCl, H₂SO₄ loãng sẽ tạo ra muối kẽm và giải phóng khí Hidro.

• Zn + HCl → ZnCl + H₂
• Zn + H₂SO₄ (loãng) → ZnSO₄ + H₂

Tác dụng với bazơ

Zn có thể tác dụng với nhiều dung dịch bazơ mạnh như: NaOH, KOH, Ca(OH)₂,… Phản ứng hóa học xảy ra như sau:

• Zn + 2NaOH + 2H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] + H₂
• Zn + KOH → K₂ZnO₂ + H₂ 
• Zn + Ca(OH)₂ → CaZnO₂ + H₂↑

Tác dụng với muối

Xem thêm : Niken hóa trị mấy? Tính chất và ứng dụng Ni

Kẽm khi tác dụng với muối sẽ tạo ra muối mới và giải phóng kim loại. Phương trình phản ứng như sau:

• Zn + FeCl₂ → ZnCl₂ + Fe
• Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu

Cách điều chế Kẽm

Zn hoá trị mấy ảnh hưởng đến phương thức điều chế của kim loại này. Kẽm tự nhiên được khai thác chủ yếu từ quặng sunfit. Quặng này sẽ được nghiền nhỏ và trải qua nhiều công đoạn và thu được kẽm tinh khiết.

Quá trình điều chế Zn xảy ra như sau:

• Tạo ra phản ứng quặng sunfit thành kẽm oxit: 2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂.
• Khử kẽm oxit ở nhiệt độ cao bằng CO hoặc cacbon: 2ZnO + 2CO → 2Zn + 2CO₂ hoặc  2ZnO + C → 2Zn + CO₂.

Ngoài ra, các chuyên gia cũng thường sử dụng H₂SO₄ để khử kẽm oxit:

• ZnO + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂O
• 2ZnSO₄ + 2H₂O → 2Zn + 2H₂SO₄ + O₂

Ứng dụng của Kẽm trong cuộc sống

Do Zn có hóa trị +2 nên Kẽm có rất ứng dụng trong công nghiệp và cuộc sống hiện nay.

Bạn có thể tham khảo một số ứng dụng của Zn trong đời sống cụ thể như:

• Kẽm thường được ứng dụng để làm vật liệu chống ăn mòn và bảo vệ các kim loại khác khỏi bị gỉ.
• Trong công nghiệp, kẽm được sử dụng chất khử mùi và chất tạo màu trong sản xuất sơn,…
• Kẽm được dùng để tạo ra các hợp kim khác như Zamak. Đây là một hợp kim của kẽm với các kim loại như nhôm (Al), đồng (Cu) và magiê (Mg).
• Kẽm có đặc tính chống oxi hóa cao nên được điều chế trong nhiều sản phẩm dược mỹ phẩm hiện nay.
• Nhờ có khả năng duy trì hệ thống miễn dịch của cơ thể, nên Kẽm được ứng dụng nhiều để thúc đẩy sự phát triển của sức khỏe con người.
• Zn thúc đẩy quá trình tổng hợp protein và DNA, góp phần vào sự phát triển và sửa chữa của các tế bào.
• Zn cũng là thành phần chính trong một số loại pin bao gồm pin kẽm-carbon và pin kiềm.

Kết luận

Tìm hiểu Zn hóa trị mấy và tính chất của kim loại này sẽ có ích trong việc nghiên cứu hóa học. Ngoài ra, việc nắm rõ các nguyên tử hóa học còn giúp học sinh dễ dàng đạt điểm cao trong môn học này.

Nguồn: https://banghoatri.org
Danh mục: Hóa trị nguyên tử