Zn là một nguyên tố hóa học nằm trong bảng tuần hoàn hóa học. Trong chương trình học hóa hay trong đời sống, câu hỏi Zn hóa trị mấy là thắc mắc của nhiều người. Nếu bạn cũng đang có suy nghĩ chung này thì khám phá bài viết dưới đây để tìm hiểu hóa trị, tính chất cũng như ứng dụng của kẽm trong cuộc sống nhé!
Kẽm (Zn) hoá trị mấy?
Kẽm (Zn) có hóa trị là +2. Điều này xuất phát từ cấu trúc electron của kẽm. Nguyên tố kẽm có 30 electron được phân bố trong các lớp. Lớp ngoài cùng của kẽm chứa 2 electron,và để đạt được sự ổn định, kẽm thường mất 2 electron này để có cấu hình electron giống với các nguyên tố ở nhóm 18 hay còn gọi là khí noble.
Bài viết này được đăng lần đầu tiên trên website Bảng tuần hoàn hóa học. Mọi trang web khác sử dụng nội dung này đều là copy!
Quá trình này tạo ra ion Zn^2+, trong đó kẽm đã mất 2 electron. Do đó, hóa trị của kẽm khi tham gia vào các phản ứng hóa học là +2.
Nguồn gốc của nguyên tố Zn
Từ năm 1374, được công nhận là một kim loại trong y học Lexicon của vua Hindu Madanapalle và được gọi là “Fasada”. Tuy nhiên, để thực sự có sự hiểu biết và khai thác nguyên tố hóa học này thì đến thế kỷ IX khi kẽm tinh khiết đầu tiên được phát hiện tại Zawar, Rajasthan, Ấn Độ.
Vào thế kỷ XII, Ấn Độ đã thành công trong việc sản xuất kẽm nguyên chất ở quy mô lớn. Sau đó, đến cuối thế kỷ XVI, kẽm đã lan rộng tới châu Âu. Trong năm 1746, nhà hóa học người Đức Andreas Sigismund Marggraf đã đạt được thành công lớn khi tách riêng Kẽm kim loại tinh khiết.
Các khám phá tiếp theo vào năm 1800 do Luigi Galvani và Alessandro Volta đã phát hiện ra các đặc tính điện hóa học của kẽm. Phát minh này mở ra những khám phá quan trọng trong lĩnh vực liên quan đến kẽm. Từ những nỗ lực này, hiểu biết về nguyên tố kẽm ngày càng phong phú. Nó đóng góp vào sự phát triển của ngành khoa học hóa học và công nghiệp kim loại.
Các tính chất của kẽm (Zn)
Đồng vị của kẽm (Zn)
Kẽm (Zn) là một nguyên tố hóa học có số nguyên tử là 30 trong bảng tuần hoàn. Nguyên tử của kẽm có cấu trúc electron là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ và nó thuộc nhóm 12 và chu kỳ 4 của bảng tuần hoàn.
Trong tự nhiên, có một số đồng vị của kẽm, nhưng đồng vị phổ biến nhất là ^64Zn và ^66Zn.
Dưới đây là chi tiết về hai đồng vị chính của kẽm:
Kẽm-64 (^64Zn):
- Số nguyên tử: 64
- Số proton: 30
- Số neutron: 34
- ^64Zn chiếm khoảng 48.6% tỷ lệ tự nhiên của kẽm.
- Đây là đồng vị ổn định, không phân rã tự nhiên và được sử dụng trong nhiều ứng dụng, chẳng hạn như làm kẽm dùng trong việc mạ điện.
Kẽm-66 (^66Zn):
- Số nguyên tử: 66
- Số proton: 30
- Số neutron: 36
- ^66Zn chiếm khoảng 27.9% tỷ lệ tự nhiên của kẽm.
- Đây cũng là đồng vị ổn định và không phân rã tự nhiên. Nó có thể được sử dụng trong các ứng dụng về hạt nhân và cũng có vai trò trong nhiều quá trình sinh học.
Cả hai đồng vị trên đều là những nguyên tố không phân rã tự nhiên. Điều này có nghĩa là chúng giữ vững cấu trúc hạt nhân của mình mà không phát thải bức xạ hoặc phân rã thành các nguyên tố khác tự nhiên.
Tính chất vật lý
Kẽm là một kim loại có nhiều tính chất vật lý đặc trưng. Dưới đây là chi tiết về những tính chất vật lý của Zn:
- Kẽm có màu lam nhạt khi ở dạng nguyên tố. Màu sắc này tạo nên đặc điểm nhận biết của kẽm trong các hợp chất và ứng dụng công nghiệp.
- Nếu được mài mòn, bề mặt của kẽm sẽ phản ánh ánh sáng, tạo ra đặc điểm bóng kim loại của nó.
- Ở nhiệt độ phòng, kẽm là kim loại giòn. Nhiệt độ tăng lên, đặc biệt là ở khoảng 100 – 150°C, kẽm trở nên dẻo và có khả năng chịu biến dạng mà không gãy. Tuy nhiên, khi nhiệt độ vượt qua 200°C, kẽm trở lại trạng thái giòn.
- Khối lượng riêng của kẽm là khoảng 7,13 g/cm³. Điều này làm cho nó trở thành một kim loại có khối lượng trung bình trong số các kim loại.
- Nhiệt độ nóng chảy của kẽm là 419,5°C. Đây là nhiệt độ khá thấp so với một số kim loại khác.
- Nhiệt độ sôi của kẽm là 906°C. Điều này làm cho nó phù hợp cho nhiều ứng dụng nấu chảy và chế biến kim loại.
Tính chất hoá học
Tinh oxi hóa: Kẽm có tính oxi hóa mạnh và khi cháy trong không khí, nó tạo ra khói Kẽm oxit có màu xanh lục đặc biệt.
Phương trình hóa học: 2Zn + O2 -> 2ZnO2
Tác dụng với axit: Kẽm tác dụng với các dung dịch axit, tạo ra muối và phát ra khí.
Phương trình hóa học: Zn + H2SO4 -> 2H2O + SO2 + ZnSO4
Tác dụng với dung dịch kiềm: Kẽm cũng tác dụng với dung dịch kiềm tạo ra muối kiềm và khí hydrogen.
Phương trình hóa học: Zn + 2NaOH -> Na2ZnO2 + H2
Tác dụng với phi kim: Kẽm cũng tác dụng với dung dịch kiềm, tạo ra muối kiềm và khí hydrogen.
Phương trình hóa học: Zn + Cl2 -> ZnCl2
Tác dụng với nước: Mặc dù kẽm có thể tác dụng với nước nhưng ở điều kiện thông thường, phản ứng này gần như không xảy ra. Điều này là do trên bề mặt của kẽm thường có một lớp màng bảo vệ chất Hydrozincit (Zn5(OH)6(CO3)2).
Kẽm có tính chất hóa học tương tự như một số kim loại chuyển tiếp khác, đặc biệt là kim loại nằm ở vị trí cuối cùng của hàng đầu tiên như đồng và niken.
Tóm lại, những tính chất này làm cho kẽm trở thành một kim loại đa dạng và hữu ích trong nhiều ứng dụng khác nhau, từ ngành công nghiệp đến các ứng dụng trong hóa học và năng lượng.
Các ứng dụng của kẽm (Zn) trong cuộc sống
Kẽm là kim loại được ứng dụng nhiều trong cuộc sống ở đa dạng lĩnh vực và ngành nghề khác nhau:
Trong sản xuất kim loại: Kẽm là một kim loại phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong sản xuất kim loại, đặc biệt là thép để chống ăn rỉ. Hợp kim kẽm như đồng thanh, niken trắng, que hàn, và bạc Đức được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp nhờ vào độ cứng và khả năng chống rỉ.
Trong công nghiệp ô tô: Kẽm được sử dụng trong dập khuôn, đặc biệt là trong sản xuất ô tô, giúp cải thiện độ bền và chống ăn mòn.
Trong công nghiệp năng lượng: Kẽm ở dạng cuộn được sử dụng làm vỏ pin. Nó đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp năng lượng.
Trong ngành công nghiệp hóa chất và sơn: Oxit kẽm được sử dụng làm chất liệu có màu trắng trong màu nước và sơn. Clorua kẽm được sử dụng làm chất khử mùi và bảo quản gỗ trong sản xuất hóa phẩm.
Trong công nghiệp gỗ: Clorua kẽm thường được sử dụng làm chất khử mùi và trong việc bảo quản gỗ.
Trong ngành hóa mỹ phẩm: Nước thơm từ calamin được sử dụng để chống phỏng da.
Trong ngành đồng hồ chiếu sáng: Sunfua kẽm có chức năng làm chất lân quang, giúp các vật phẩm như đồng hồ sáng trong bóng tối.
Trong ngành hóa học hữu cơ: Methyl kẽm được sử dụng trong một số phản ứng tổng hợp chất hữu cơ.
Trong ngành dầu mỏ: Stearat kẽm được sử dụng làm chất độn trong quá trình sản xuất chất dẻo từ dầu mỏ.
Trong ngành y học: Kẽm là một thành phần quan trọng của khoáng chất và vitamin trong thực đơn hàng ngày, hỗ trợ quá trình lành vết thương và chống oxy hóa.
Những ứng dụng này phản ánh sự đa dạng và quan trọng của kẽm trong nhiều lĩnh vực khác nhau của cuộc sống hàng ngày.
Hy vọng qua bài viết trên, chúng ta đã hiểu được kẽm Zn hóa trị mấy. Đồng thời bỏ túi thêm nhiều thông tin hữu ích khác xoay quanh nguyên tố hóa học này như tính chất và ứng dụng trong cuộc sống. Nếu thấy bài viết hay thì đừng quên ủng hộ chúng tôi bằng cách truy cập thêm các bài viết liên quan nhé!