Zn hóa trị mấy? Khám phá tính chất vật lý hóa học và ứng dụng của kẽm

Zn có giá trị hóa trị nào? Bạn vẫn còn nhớ chứ? Zn – Kẽm là kim loại xuất hiện khá thường xuyên trong bài học và trong cuộc sống của chúng ta. Zn đứng ở đâu trong bảng tuần hoàn, tính chất và ứng dụng của nó là gì? Hãy cùng Đông Á tìm hiểu qua bài viết sau nhé!

Giới thiệu về Kẽm (Zn)

Kẽm (Zn) là kim loại chuyển tiếp nằm ở nhóm 12, chu kỳ 4 của bảng tuần hoàn, thuộc nhóm kim loại chuyển tiếp, thường xuất hiện trong tự nhiên dưới dạng khoáng chất. Không giống như vàng hay bạc, kẽm hiếm khi tồn tại ở dạng nguyên chất mà thường được kết hợp với các nguyên tố khác để tạo thành hợp chất. Các khoáng chất phổ biến chứa kẽm bao gồm sphalerit (ZnS), smithsonite (ZnCO₃)

Hình dạng của Zn (Kẽm)

Tính chất vật lý của Zn

Với ánh kim loại màu xanh nhạt, nó có cấu trúc tinh thể hình lục giác, dễ uốn, dễ quay và có tính dẫn điện tốt. Các tính chất vật lý đáng chú ý của kẽm bao gồm:

Trọng lượng riêng: Kẽm có mật độ 7,14 g/cm³, thấp hơn nhiều kim loại khác như sắt hoặc đồng.

Nhiệt độ nóng chảy: Kẽm có nhiệt độ nóng chảy khá thấp, khoảng 419,5°C nên dễ dàng nấu chảy và tạo khuôn thành nhiều sản phẩm khác nhau.

Nhiệt độ sôi: Kẽm sôi ở nhiệt độ khoảng 907°C, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tinh chế và tách kẽm khỏi các hợp chất quặng.

Tính chất hóa học của Zn

Kẽm là kim loại lưỡng tính, hoạt động vừa phải, có khả năng tạo ra nhiều phản ứng hóa học khác nhau:

Kẽm là kim loại hoạt động có tính khử mạnh Zn → Zn2 + 2e

Phản ứng với phi kim: 2Zn + O2 → 2ZnO; Zn + Cl2 → ZnCl2

Phản ứng với axit: Kẽm phản ứng mạnh với axit tạo thành muối kẽm và giải phóng khí hydro: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

Phản ứng với chất kiềm: Kẽm tan trong dung dịch kiềm mạnh như natri hydroxit (NaOH) tạo thành chất xen kẽ (Na₂ZnO₂): Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2[Zn(OH)4] + H2

Phản ứng với muối: Kẽm phản ứng với muối tạo thành muối mới và giải phóng kim loại: Zn + FeCl2 → ZnCl2 + Fe; Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu

Zn có bao nhiêu hóa trị?

Hóa trị của một nguyên tố là cách nó liên kết với các nguyên tố khác để tạo ra các hợp chất. Hóa trị của kẽm là một yếu tố quan trọng để hiểu cách nó phản ứng và tương tác với các chất khác trong hóa học.

Hóa trị của Zn (Kẽm): Trong hầu hết các hợp chất hóa học, kẽm thể hiện hóa trị +2. Điều này có nghĩa là kẽm thường mất hai electron để tạo thành ion Zn2⁺.

Ví dụ, trong hợp chất ZnO (kẽm oxit), kẽm có hóa trị +2, liên kết với oxy hóa trị -2 để tạo thành hợp chất trung hòa về điện: 2Zn + O2 → 2ZnO

Mặc dù hóa trị +2 của Zn là phổ biến và ổn định nhất, nhưng trong một số điều kiện rất hiếm, kẽm có thể tồn tại ở các dạng hóa trị khác.

Zn có bao nhiêu hóa trị?

Cấu hình electron và vai trò của nó trong việc xác định hóa trị

Kẽm có cấu hình electron là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s². Hai electron ở lớp vỏ ngoài (4s2) dễ bị mất đi dẫn đến hình thành ion Zn2⁺ có hóa trị +2. Cấu hình electron ổn định này khiến Zn hiếm khi thể hiện các hóa trị khác.

Kẽm dễ dàng hình thành liên kết ion với các nguyên tố phi kim, đặc biệt là các nguyên tố có độ âm điện cao như oxy, clo và lưu huỳnh. Hóa trị +2 của Zn là trạng thái rất ổn định, cho phép kẽm tham gia vào nhiều phản ứng hóa học quan trọng.

Cấu hình electron của Zn

Ứng dụng Zn theo hóa trị

Hóa trị +2 của kẽm là cơ sở cho nhiều ứng dụng công nghiệp. Một trong những ứng dụng quan trọng nhất là trong quá trình mạ kẽm, trong đó Zn được sử dụng để bảo vệ các kim loại khác khỏi rỉ sét.

Kẽm cũng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các hợp kim như đồng thau, với tỷ lệ kẽm thường dao động từ 5% đến 45%. Đồng thau được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các bộ phận máy móc, nhạc cụ và đồ trang sức do khả năng chống ăn mòn và tính dẻo;

Kẽm cũng là thành phần chính trong nhiều loại pin như pin kẽm-cacbon và pin kiềm.

Hợp kim kẽm: Kẽm còn được sử dụng để tạo ra các hợp kim khác như Zamak, hợp kim của kẽm với các kim loại như nhôm (Al), đồng (Cu) và magie (Mg). Zamak thường được sử dụng trong ngành đúc áp lực cho các sản phẩm như khóa kéo, đồ trang trí và phụ tùng ô tô.

Kẽm có mặt trong nhiều sản phẩm dược phẩm và mỹ phẩm nhờ đặc tính chống oxy hóa và vai trò duy trì hệ thống miễn dịch.

Kẽm là nguyên tố rất cần thiết cho con người: Kẽm tham gia vào nhiều quá trình sinh học quan trọng như:

Hỗ trợ hệ miễn dịch: Kẽm giúp tăng cường khả năng miễn dịch của cơ thể, giúp chúng ta giảm nguy cơ mắc các bệnh truyền nhiễm và cải thiện, đẩy nhanh quá trình hồi phục vết thương.

Tăng cường sức khỏe làn da: Kẽm đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sức khỏe làn da, giúp giảm viêm và ngăn ngừa mụn trứng cá.

Hỗ trợ sự phát triển và chức năng của não: Kẽm có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển trí não và chức năng nhận thức, đặc biệt là ở trẻ nhỏ.

Thúc đẩy quá trình tổng hợp protein và DNA: Kẽm rất cần thiết cho quá trình tổng hợp protein và DNA, góp phần vào sự phát triển và sửa chữa tế bào.

Một số ứng dụng của Zn (Kẽm)

Bạn đã hiểu rõ tính chất hóa học của Zn chưa? Bạn ấn tượng với những tính chất và ứng dụng nào của Kẽm? Hãy chia sẻ ý kiến ​​của bạn ở phần bình luận của bài viết này trên dongachem.vn nhé!