Цинк (Zn): степень окисления, валентность, строение атома

Высшая степень окисления цинка — +2, низшая — 0 (в простом веществе). В соединениях — только +2.

Цинк во всех соединениях +2: он отдаёт два 4s-электрона, а заполненный подуровень 3d¹⁰ в реакциях не участвует.

Валентность цинка — II (постоянная).

Порядковый номер цинка — 30, поэтому заряд ядра +30: в ядре 30 протонов и 34 нейтрона (у самого распространённого изотопа ⁶⁴Zn, массовое число 64).

Вокруг ядра — 30 электронов на четырёх энергетических уровнях: 2, 8, 18, 2. Число уровней равно номеру периода.

Внешний уровень — 4-й, на нём 2 электрона; валентные электроны — 3d¹⁰4s². Неспаренных электронов в основном состоянии — 0.

Схема: +30 Zn )2 )8 )18 )2

По округлённой атомной массе (65) число нейтронов вышло бы 35: это среднее по природным изотопам, а у самого распространённого, ⁶⁴Zn, их 34.

Сокращённо, через остов благородного газа: [Ar]3d¹⁰4s². В порядке заполнения подуровней: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰.

Цинк — элемент № 30, 4-й период, IIБ группа (побочная подгруппа II группы).

Электроны по уровням 2, 8, 18, 2; d-подуровень заполнен целиком (3d¹⁰4s²), поэтому у цинка, в отличие от других d-элементов, одна степень окисления и бесцветные соли.

Цинк — активный металл: вытесняет водород из разбавленных кислот, а как амфотерный металл растворяется и в щелочах с выделением водорода.

Оксид ZnO и гидроксид Zn(OH)₂ амфотерны; цинком покрывают сталь от коррозии (оцинковка), он входит в латунь и гальванические элементы.

Простое вещество — голубовато-белый металл; при комнатной температуре хрупкий, а при 100–150 °C пластичный.

Молярная масса элемента численно равна его относительной атомной массе A_r. В расчётах ЕГЭ её берут округлённой до целого: 65 г/моль. Точное значение по IUPAC — 65,38 г/моль.