Zn hóa trị mấy? Tính chất lý hóa và ứng dụng của Kẽm

Chu Văn An

Zn là nguyên tố hóa học thường được nhắc đến trong các chương trình giảng dạy từ bậc trung học phổ thông trở lên. Vậy Zn có bao nhiêu hóa trị? Tính chất hóa lý của Zn là gì? Thông tin chi tiết sẽ được Trường Chu Văn An giải đáp chi tiết dưới đây, chúng ta cùng nhau tìm hiểu nhé.

1. Zn là gì?

Zn là viết tắt của Kẽm. Nguyên tố này nằm ở vị trí 30 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

Zn là kim loại lưỡng tính xuất hiện phổ biến trên trái đất. Trong vỏ trái đất, Zn có tỷ lệ 0,0075% và chiếm vị trí thứ 24. Trong khí quyển, nồng độ kẽm khoảng 0,1 – 4 microgam/m3 và trong nước biển khoảng 30 ppb.

Kẽm là kim loại phổ biến trên trái đất

2. Giá trị hóa học của Zn là bao nhiêu?

Valorant Zn được nhiều người quan tâm vì đây là nguyên tố hóa học phổ biến. Ở lớp kẽm ngoài cùng có số electron là 2. Do đó, kẽm dễ mất đi 2e, tạo thành ion hóa trị 2+. Do đó hóa trị của kẽm là 2.

Kẽm là hóa trị hai

3. Trạng thái tự nhiên của kẽm

Kẽm không tồn tại một mình trong tự nhiên mà thường kết hợp với các kim loại khác. Điển hình là chì và đồng trong quặng, hemimorphite, smithsonite, wurtzite,…

Trên thị trường hiện nay kẽm được khai thác chủ yếu từ quặng sphalerit. Loại quặng này xuất hiện với số lượng lớn ở nhiều nước trên thế giới như Canada, Mỹ, Australia và Iran.

Kẽm được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực và là nguyên liệu thô quan trọng trong công nghiệp. Vì vậy, mỗi năm có hơn 13 triệu tấn kẽm được khai thác. Đây cũng là kim loại được coi là được khai thác nhiều nhất trên thế giới tính đến thời điểm hiện tại.

4. Tính chất vật lý của kẽm

Zn rất dễ nhận biết vì nó có màu trắng xanh óng ánh. Cấu trúc tinh thể của kẽm là một mạng lục giác không đều thuộc loại lục giác. Đây là chất dẫn điện tốt và dễ bị phá hủy trong mọi điều kiện nhiệt độ. Mặc dù chúng có độ cứng tương đối nhưng nếu đạt đến ngưỡng nhiệt độ 1000C – 1500C thì chúng rất dễ bị uốn cong, thao tác.

Tính chất vật lý của kẽm

5. Tính chất hóa học

Hiểu được hóa trị của Zn cùng với các tính chất vật lý và hóa học của nó sẽ giúp ích rất nhiều trong các ứng dụng thực tế. Theo đó, kẽm là kim loại có tính oxi hóa mạnh nhưng mức độ hoạt động ở mức trung bình. Khi đốt trong không khí, ngọn lửa chứa kẽm sẽ có màu xanh đặc trưng. Với phản ứng hóa học sau: 2Zn + O2 → 2ZnO

Kẽm phản ứng tốt với phi kim loại, kiềm và một số axit. Bao gồm:

• Tác dụng với phi kim: Zn + Cl2 → ZnCl2
• Phản ứng với dung dịch kiềm: Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2
• Phản ứng với axit: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + SO2 + 2H2O

Ngoài ra, kẽm không phản ứng với nước ở nhiệt độ bình thường. Bởi vì kẽm được bao quanh bởi một lớp hydrozincite chắc chắn.

6. Ứng dụng kẽm

Hóa trị của Zn đã được chia sẻ chi tiết ở trên. Đây là loại hóa chất phổ biến trên thế giới và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Cụ thể:

6.1. Được làm bằng vật liệu chống ăn mòn

Kẽm có khả năng oxy hóa dễ dàng nên phản ứng diễn ra mạnh mẽ hơn. Vì vậy, chúng được dùng làm nguyên liệu chế tạo cầu treo, hàng rào dây thép gai, thiết bị trao đổi nhiệt…

6.2. Kẽm được sử dụng để tạo ra hợp kim

Trong số các hợp kim kẽm, đồng thau là phổ biến nhất. Hợp kim này bao gồm đồng và kẽm và được sử dụng trong các sản phẩm âm nhạc, thiết bị truyền thông…

6.3. Kẽm được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp

Một số ứng dụng của kẽm trong công nghiệp bao gồm:

• Làm chất khử mùi.
• Được sử dụng trong sản xuất sơn làm chất tạo màu.
• Là chất xúc tác trong chế biến cao su.
• Là một phần của quá trình tổng hợp các hợp chất hữu cơ.
• Được sử dụng làm chất phát quang trong màn hình tivi…

Kẽm được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực công nghiệp

7. Pha chế kẽm

Dựa trên các tính chất hóa lý và hóa trị của Zn sẽ đề xuất phương pháp điều chế phù hợp. Kẽm trong tự nhiên được khai thác chủ yếu từ quặng sunfua. Quặng này sẽ được nghiền và trải qua nhiều công đoạn để thu được kẽm nguyên chất.

Quá trình điều chế Zn như sau:

Tạo phản ứng chuyển quặng sunfit thành oxit kẽm: 2ZnS + 3O2 → 2ZnO + 2SO2

Khử oxit kẽm ở nhiệt độ cao 9500C bằng CO hoặc Carbon: 2ZnO +C → 2Zn + CO2 hoặc 2ZnO + 2CO → 2Zn + 2CO2

Ngoài ra, H2SO4 còn có tác dụng khử kẽm oxit. Phương trình phản ứng:

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

8. Vai trò của kẽm đối với sức khỏe con người

Đối với cơ thể, kẽm là nguyên tố vi lượng quan trọng trong quá trình hoạt động. Zn rất có lợi cho sức khỏe con người. Bao gồm:

• Não cần kẽm để thúc đẩy sự phát triển. Ở trẻ nhỏ, bổ sung Zn đầy đủ sẽ giúp cải thiện trí thông minh và nhận thức.
• Kẽm tham gia vào quá trình tạo nên cấu trúc tế bào.
• Hỗ trợ các enzyme trao đổi chất của cơ thể.
• Kẽm là một phần quan trọng trong quá trình tổng hợp tế bào của cơ thể. Tham gia vào quá trình tổng hợp protein, DNA, RNA và hệ xương.
• Giúp điều hòa Glucose trong cơ thể và tham gia tạo ra hormone giới tính.
• Đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa các nguyên tố vi lượng khác.
• Tốt cho hệ miễn dịch, tốt cho da, tóc, móng…

Trường Chu Văn An vừa phân tích chi tiết hóa trị của Zn ở bài viết trên. Nếu muốn hiểu rõ hơn về nguyên tố hóa học này, vui lòng liên hệ Trường Chu Văn An theo số HOTLINE để được tư vấn cụ thể.