زنك
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| صفات عامة | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| الاسم، الرقم، الرمز | زنك ، Zn ، 30 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| سلسلة كيميائية | الفلزات الانتقالية | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي | d ، 4 ، 12 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| المظهر | رمادي شاحب مزرقّ |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| كتلة ذرية | 65.409(4) غ/مول | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| شكل إلكتروني | [Ar] 3d10 4s2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| عدد الإلكترونات لكل مستوى | 2, 8, 18, 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| خواص فيزيائية | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الحالة | حالة صلبة | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| كثافة عند د.ح.غ. | 7.14 غ/سم³ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| كثافة السائل عند m.p. | 6.57 ج/سم³ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نقطة الانصهار | 692.68 ك 419.53 م ° 787.15 ف ° |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نقطة الغليان | 1180 ك 907 م ° 1665 ف ° |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| حرارة الانصهار | 7.32 كيلو جول لكل مول | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| حرارة التبخر | kJ/mol 123.6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| السعة الحرارية عند 25 م° | 25.390 جول/(مول.كلفن) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الخواص الذرية | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| البنية البلورية | hexagonal | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| حالة التأكسد | 2 (amphoteric oxide) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| كهرسلبية | 1.65 (مقياس باولنج) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| طاقة التأين (المزيد) |
1st: 906.4 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2nd: 1733.3 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3rd: 3833 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نصف قطر ذري | 135 بيكومتر | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نصف قطر ذري (حسابيا) | 142 بيكومتر | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نصف القطر التساهمي | 131 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نصف قطر فان دير فال | 139 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| متفرقة | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| المغناطيسية | diamagnetic | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مقاومة كهربية | 20 °C 59.0 nΩ·m | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ناقلية حرارية عند 300 ك° | 116 واط لكل متر كلفن | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| تمدد حراري | (25 °C) 30.2 µm/(m·K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| سرعة الصوت (قضيب رفيع) | (ح.غ.) (rolled) 3850 م/ث | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| معامل يونج | 108 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| معامل القص | 43 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| معاير الحجم | 70 GPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نسبة بواسون | 0.25 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| صلابة موس | 2.5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| رقم برينل للصلادة | 412 MPa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| رقم التسجيل | 7440-66-6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| النظائر المهمة | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| المراجع | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الزِّنْك أو الخارَصِين أو التُوتِياء، الرمز الكيميائي Zn من عناصر السلسلة الأولى في الفلزات الانتقالية وذلك لوجود مدارات فارغة بالمدار d وبالتالي يستطيع تكوين معقدات، وهو من العناصر الهامة لاستخداماته المتعددة.
محتويات |
[عدل] تاريخ الزنك
كلمة الخارصين هى التسمية العربية للزنك . و يختلف العلماء اللغويون حول اصل كلمة زنك فبينما يرى بعضهم انها كلمة لاتينية تعنى الراسب الابيض يرى اخرون انها مشتقة من الكلمة الألمانية Zinke و هى تعنى اسنان المشط حيث ان شكل الفلز الخام في فرن الصهر يكون شبيها بهذا . في حين يرى اخرون انها كلمة مشتقة من الكلم الفارسية Seng و تعنى الحجر
الاكتشاف
مقارنة بمعادن كالحديد و النحاس و الرصاص التى اكتشفت قبل قبل الميلاد بالالاف الاعوام . فان اكتشاف الزنك قد جاء متاخرا في القرن الرابع عشر ميلاديا في الهند و الصين و قد عثر في الصين على عملات معدنية تحتوى في تكونيها على 99% من الزنك و 1% من النحاس و ذلك في الفترة من 1368 إلى 1644 م و قد عثرت في الهند على ادوات تشير ان عمليات صهر الزنك تمت في القرن الرابع عشر الميلادى . يعد تاخر اكتشاف الزنك إلى انخفاض درجة غليانه حيث يوجد في الطبيعة غالبا مع الرصاص و الذى كان يصهر في افران درجة حرارتها حوالى 1000 مئوية فكان سرعان ما يتبخر الزنك و لا يبقى الا الرصاص . في عام 1617 عمل لوهنيس على دراسة عينات من الزنك احضرت من الهند و الصين و اطلق عليه اسم الزنك . في عام 1721 تمكن هنكل من تحضير الزنك من خام السميثسونيت (ZnCO3) الا انه احتفظ بالطريقة سرا و في عام 1746 تمكن الالمانى مارجراف في برلين من إنتاج الزنك بتقطير خام السميثسونيت في وعاء مغلق و وصف الطريقة التى اتبعها و الخطوات بدقة و بذلك يكون أول من توصل من تحضير الزنك معمليا.
[عدل] وجود الزنك في الطبيعة
يوجد الزنك في قشرة الارض بنسبة 65 جم لكل طن و هو العنصر رقم 24 من حيث الانتشار في القشرة الارضية و يوجد في عدة خامات منها
مخلوط الزنك او السفاليرايت ZnS
سميثسونايت ZnCO3
زينسيت ZnO
ويلميت x2ZnO.SiO2
فرانكلينيت ZnO.MnO)Fe2O)
[عدل] استخلاص الزنك
لا يوجد العنصر في الطبيعة منفردا بل يكون مختلطا بعناصر اخرى كلذهب و الفضة و الكاديوم و الرصاص . تتم عملية استخلاص الزنك على عدة مراحل اولها تكسير الخام و طحنه ثم ازالة الشوائب بالتعويم يليه عملية تحميص الخام إلى كبريتيد الزنك ZnS يليه اجراء عملية اكسدة للكبريتيد طبقا للمعادلة و يجب اتمام عملية الاكسدة حتى تلامس ذرات العنصر ذرات الزنك .
ZnS+3/2O2----->ZnO+SO2
بعده يمكن اجراء عملية اختزال بنزع الاكسجين من الزنك بواسطة الكربون او أول اكسيد الكربون طبقا للمعادلات
ZnO+C=Zn+CO
ZnO+CO----->Zn+CO2
[عدل] الخواص الفيزيائية والكيميائية للزنك
فلز ابيض مائل للزرقة من عناصر الاقلاء . صلب و لكنه في درجات تترواح من 100-150 مئوية يصبح قايلا للطرق و السحب . مقاوم للصدا . يشتعل عند حوالى 1000 مئوية معطيا لهبا ابيض .
يتفاعل الزنك مع الأحماض المعدنية ويتصاعد غاز الهيدروجين. 2HCl+Zn------>ZnCl2+H2
ماعدا مع ع حامض النيتروجين الذي فيتاعد اكاسيد النيتروجين .
يتفاعل مع المحاليل القلوية لينتج غاز الهيدروجين .
Zn+2NaOH----->Na2ZnO2+H2
يقوم الهواء الرطب باكساب سطح الزنك طبقة رقيقة من اكسيد الزنك تمنع اكسدة الطبقات التالية . و يعد الزنك عامل مختزل قوى .
[عدل] استخدمات الزنك
عملي جلفنة الحديد صناعة البطاريات المختلفة بالإضافة لصناعة العلبة الخارجية للبطاريات الجافة. صناعة سبائك تستخدم في عمليات اللحام والطلاء
[عدل] اهميته للجسم
يحتاج الجسم الزنك بكميات ضئيلة لا تتعدى 15 ملغ يوميا و يجب الا تتعدى الكمية من 40 ملغ . و يشكل 160 جزءا من الانزيمات التى يحتاجها الجسم لعمليات القلب و التنفس و الهضم و غيرها .
له اهمية للجسم تتمثل في دوره في تقوية جهاز المناعة و دعمه . و لقد اكتشف الاطباء انه باضافة سلفات الزنك للبلازما عند كبار السن يتم تقوية مناعتهم .
[عدل] الزنك و الصحة
الزنك هو عنصر أساسي لحياة البشر والحيوان والنبات. فهو حيوي بالنسبة للكثير من الوظائف البيولوجية ويؤدي دورا حاسما في أكثر من 300 من الإنزيمات في الجسم البشري. أجسام البالغين تحتوي ما بين 2 و 3 جرام من الزنك. و هو يوجد في جميع أجزاء الجسم :الاعضاء الحيوية ، الأنسجة ، والعظام ، الخلايا و السوائل. تحتوي العضلات والعظام على معظم مخزون الجسم من الزنك (90٪).إلا أن أعلى تركيز للزنك ضمن الحجم يقع ضمن غدة البروستاتا و السائل المنوي، ليأتي بعد ذلك العينين.
