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Zink

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Einordnung: Chemisches Element | Periode-4-Element | Gruppe-12-Element | Ãœbergangsmetall

Dieser Artikel behandelt das chemische Element Zink. Für das gleichnamige Musikinstrument siehe Zink (Musik).


Eigenschaften
Kupfer - Zink - Gallium
Zn
Cd  
 
 
[Ar]3d104s2
64
30
Zn
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Zink, Zn, 30
Serie Ãœbergangsmetalle
Gruppe, Periode, Block 12, 4, d
Aussehen bläulich blassgrau
Atomar
Atommasse 65,409
Atomradius (berechnet) 135 (142) pm
Kovalenter Radius 131 pm
van der Waals-Radius 139 pm
Elektronenkonfiguration [Ar]3d104s2
Elektronen pro Energieniveau 2, 8, 18, 2
Oxidationszustände (Oxide) 2 (amphoter)
Elektronegativität 1,65 (Pauling-Skala)
1. Ionisierungsenergie 906,4 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie 1733,3 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie 3833 kJ/mol
4. Ionisierungsenergie 5731 kJ/mol
Physikalisch
Aggregatzustand fest
Kristallstruktur hexagonal
Dichte (Mohshärte) 7140 kg/m3 (2,5)
Magnetismus diamagnetisch
Schmelzpunkt 692,68 K (419,5 °C)
Siedepunkt 1180 K (907 °C)
Molares Volumen 9,16 · 10-6 m3/mol
Verdampfungswärme 115,3 kJ/mol
Schmelzwärme 7,322 kJ/mol
Dampfdruck 192,2 Pa bei 692,73 K
Schallgeschwindigkeit 3700 m/s bei 293,15 K
Verschiedenes
Spezifische Wärmekapazität 390 J/(kg · K)
Elektrische Leitfähigkeit 16,6 · 106/m S/m
Wärmeleitfähigkeit 116 W/(m · K)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZE MeV ZP
64Zn 48,6 % Zn ist stabil mit 34 Neutronen
65Zn {syn.} 244,26 d e--Einfang 1,352 65Cu
66Zn 27,9 % Zn ist stabil mit 36 Neutronen
67Zn 4,1 % Zn ist stabil mit 37 Neutronen
68Zn 18,8 % Zn ist stabil mit 38 Neutronen
72Zn {syn.} 46,5 h beta 0,458 72Ga
NMR-Eigenschaften
67Zn
Kernspin 5/2
gamma / rad/T 1,673 · 107
Empfindlichkeit 0,00285
Larmorfrequenz bei B = 4,7 T 12,5 MHz
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt,
gelten die angegebenen Daten bei Normbedingungen.


Zink ist ein chemisches Element. Es ist ein bläulich-weißes Metall und wird unter anderem zum Verzinken von Eisen und Stahlteilen sowie für Regenrinnen verwendet. Bekannteste Legierung ist Messing (30 bis 50 Prozent Zink, Rest Kupfer). Der Name Zink kommt von Zinke, Zind = Zahn, Zacke, da Zink zackenförmig erstarrt. Weit verbreitet ist auch Titanzink.

Inhaltsverzeichnis
1 Eigenschaften
2 Anwendungen

2.1 Rostschutz
2.2 Kohlebatterie

3 Biologische Bedeutung
4 Wichtige Verbindungen
5 Zinkabbau

Eigenschaften

In der Regel liegt Zink in seinen Verbindungen in der Oxidationsstufe +II vor, in den Salzen liegt es als Zn2+ vor. Mehrere Salze binden Kristallwasser.

Chemisch zählt Zink zu den weniger edlen Metallen. Dies kann beispielsweise dafür ausgenutzt werden, edlere Metalle aus ihren Salzen durch Reduktion elementar abzuscheiden: 

CuCl2 · 2 H2O + Zn ==> Cu + ZnCl2 + 2 H2O

Dabei gibt Zn zwei Elektronen ab und wird zu Zn2+ oxidiert (Redoxpotential -0,763 Volt). Cu2+ nimmt diese Elektronen auf und wird zu elementarem Kupfer (Cu) reduziert.

Anwendungen

Zink wird häufig zur Produktion von billigen Metallgegenständen verwendet, da der Zinkdruckguss die schnelle Fertigung von großen Stückzahlen der unterschiedlichsten Produkte erlaubt. Das Spektrum der Anwendungen reicht von der KFZ - Industrie, dem Maschinen- und Apparatebau, der Feingeräte- und Elektrotechnik bis hin zu Gebrauchsgegenständen und Spielzeugen.

Im Dachdecker- und Klempnerhandwerk wird in der Regel Titanzink verwendet, welches deutlich stabilere Eigenschaften aufweist.

Rostschutz

Der unedle Charakter des Zinks wird auch beim Rostschutz durch Verzinken ausgenutzt. Der Zinküberzug bildet mit dem Eisen ein elektrochemisches Lokalelement. Da Zink ein niedrigeres Redoxpotential als Eisen hat, wird es unter oxidierenden Bedingungen (meistens O2 und H2O) leichter oxidiert als Eisen. Bei diesem Rostschutz wird das Zink langsam zu Zn2+-Ionen oxidiert und damit verbraucht. Für die Rostschutzwirkung ist es nicht nötig, dass das gesamte Eisenstück verzinkt ist. Es reicht eine so genannte Opferanode, die allerdings regelmäßig ausgetauscht werden muss.



Kohlebatterie

Aufgrund des niedrigen Redoxpotentials und der einfachen Formbarkeit wird Zink auch als negative Elektrode in galvanischen Zellen, beispielsweise der Zink-Kohle-Monozelle eingesetzt, aus denen auch Trockenbatterien aufgebaut sind.

Biologische Bedeutung

Zink zählt zu den essentiellen Spurenelementen für den Stoffwechsel von Lebewesen. Es ist Bestandteil mehrerer Enzyme, beispielsweise der RNA-Polymerase und der Glutathionperoxidase.

Wichtige Verbindungen

Zinkabbau

Drei Zinkhütten standen im 19. Jahrhundert in Eschweiler.






Info Hinweis: Dieser Artikel basiert auf dem Ursprungsartikel Zink aus der Wiki pedia und er steht unter der GNU-Lizenz link fuer freie Dokumentation, eine Autoren-Liste ist ebenfalls verfuegbar.