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30 Zn 锌 Zinc

锌 (Zn)

过渡金属 · 固态 · 周期 4 · 族 12

元素属性

原子序数
30
符号
Zn
原子质量
65.4
标准状态
固态
周期
4
族
12
电负性
1.65
原子半径
139
电离能
9.39
电子亲和力
—
氧化态
+2
熔点
692.68 K (419.53 °C)
沸点
1180 K (906.85 °C)
密度
7.134
电子排布
[Ar]4s2 3d10
发现年份
1746

电子壳层

锌 的电子壳层示意图(原子序数 30)

[Ar]4s2 3d10

电子围绕原子核按壳层(主能量级)排列。此图为示意图,同一壳层中的轨道未分别绘制。

关于锌

锌是一种化学元素,符号为Zn,原子序数为30。它在室温下是一种略带脆性的金属,去除表面氧化层后呈现出光亮的蓝白色。它是周期表中第12族(II B族)的第一个元素。锌是地壳中含量第24位的元素,平均浓度为每吨70克。锌还有五个稳定的同位素;其中最丰富的是锌-64,占锌总丰度的近一半。在某种程度上,锌的化学性质与镁相似:这两种元素都只表现出一种常见的氧化态(+2),Zn2+和Mg2+离子的大小也相似。最常见的锌矿石是闪锌矿(锌矿),一种锌硫化物矿物。按经济可行性从高到低排列,最大的矿床集中在中国、秘鲁和澳大利亚等地。锌通过工业上的浮选法、焙烧和最终用电解法(电冶金)提炼。

发现史

在古代,已经发现了使用不纯锌的多个独立例子。在发现锌作为单独元素之前,数千年前就已经使用锌矿石来制造锌铜合金黄铜。公元前14至10世纪的犹大铜含有23%的锌。 公元前7世纪,人们已经知道如何制造黄铜,但种类很少。发现了含有80-90%锌的合金饰品,其中铅、铁、锑和其他金属占其余部分,这些饰品已有2500年的历史。在一个达西亚考古遗址中,发现了一个可能史前的雕像,其中含有87.5%的锌。 公元前1世纪的斯特拉波(但引用了公元前4世纪历史学家忒奥庞普斯的已失传作品)提到“假银滴”,当与铜混合时可以制造黄铜。这可能指的是少量的锌,它是副产物。

用途与应用

锌占地球地壳质量的约70 ppm(0.007%),是地壳中含量第24位的元素。它还占太阳系质量的312 ppm,其中它是第22位丰富的元素。锌的典型背景浓度通常不超过:大气中1 μg/m3,土壤中300 mg/kg,植被中100 mg/kg,淡水中20 μg/L,海水中5 μg/L。该元素通常以矿石的形式与铜、铅等其他基本金属伴生。锌是一种亲硫元素,意味着该元素更可能与硫和其他重亲硫元素而不是与轻亲硫元素氧或与非亲硫元素如卤素等电负性元素伴生。在地球年轻大气高度还原条件下,随着地壳的固化,形成了硫化物。闪锌矿,一种锌硫化物的晶体形式,是最重的。

同位素

自然界中有五种稳定的锌同位素,其中64Zn是最丰富的同位素(自然丰度为49.17%)。自然界中发现的其它同位素是66Zn(27.73%)、67Zn(4.04%)、68Zn(18.45%)和70Zn(0.61%)。 已经确定了数十种放射性同位素。65Zn,半衰期为243.66天,是最不活跃的放射性同位素,其次是半衰期为46.5小时的72Zn。锌有10种核同位素,其中69mZn的半衰期最长,为13.75小时。上标m表示一种激发态的同位素,其核处于激发状态,最终将通过发射一个或多个光子(伽马射线)的形式释放多余的能量,核在过程的最后阶段衰变到基态。 质量数低于66的锌放射性同位素最常见的衰变方式是电子俘获。结果是...

来源与许可

元素描述改编自维基百科(CC BY-SA 4.0),结构化数据来自 Wikidata(CC0)。

常见问题

锌 的原子序数是多少?

锌 的原子序数是 30,等于其原子核中的质子数。

锌 的相对原子质量是多少?

锌 的相对原子质量约为 65.4 u(以碳-12 原子质量的十二分之一为基准)。

锌 的电子排布是什么?

锌 的电子排布为 [Ar]4s2 3d10。

锌 在周期表中的位置?

锌 位于第 4 周期、第 12 族。

锌 是何时被发现的?

锌 于 1746 被发现。

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