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Zinco - Zn

Metal de transição externa

Dados básicos / Elementos adjacentes
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História da descoberta |

Disponibilidade |

Produção | Propriedades |

Compostos e/ou reações |

Aplicações | Isótopos |

Dados básicos / Elementos adjacentes

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Número atômico 30
Peso atômico 65,409
Elétrons [Ar]4s23d10
· · · · · · · · Alumínio
Cobre Zinco Gálio
Prata Cádmio Índio

História

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Do alemão Zink, origem desconhecida. Muito antes de o zinco ser reconhecido como elemento distinto, seus minérios eram usados para produzir latão. Uma liga contendo zinco foi achada em ruínas pré-históricas na Transilvânia. Zinco metálico foi produzido na Índia, no século 13, pela redução da calamina com materiais orgânicos. Na Europa, foi supostamente redescoberto em 1746 pelo químico alemão Andreas Sigismund Marggraf, que o isolou através da redução da calamina com carvão vegetal.

Disponibilidade

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Os principais minerais são a blenda (sulfeto de zinco, ZnS), a esmitsonita (carbonato de zinco, ZnCO3), a franklinita (espinélio* de zinco e ferro), a calamina (silicato básico de zinco) e a zincita (óxido de zinco, ZnO).

É considerado o 23º elemento mais abundante e a proporção na crosta terrestre é de aproximadamente 75 ppm.

(*) Espinélios são minerais formados, basicamente, por aluminato de magnésio, podendo este ser parcialmente substituído por ferro, manganês ou zinco e o alumínio, por ferro ou cromo.

Produção

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Pode ser produzido pelo aquecimento do minério para formar o óxido e a posterior redução com carbono (ZnO + C → Zn + CO). Mas em geral é produzido pelo tratamento do óxido com ácido sulfúrico e remoção eletrolítica do metal.

Propriedades

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É um metal branco-azulado, de baixo ponto de fusão, com boa fusibilidade e pode ser facilmente deformado a frio ou a quente. É razoável condutor de eletricidade e queima no ar com uma chama vermelha, emitindo fumaça branca do óxido formado.

Grandeza Valor Unidade
Massa específica do sólido 7140 kg/m3
Ponto de fusão 419,5 °C
Calor de fusão 7,32 kJ/mol
Ponto de ebulição 907 °C
Calor de vaporização 119 kJ/mol
Eletronegatividade 1,65 Pauling
Estados de oxidação +2 -
Resistividade elétrica 5,9 10-8 Ω m
Condutividade térmica 116 W/(m°C)
Calor específico 388 J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica 3,02 10-5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson 0,25 -
Módulo de elasticidade 108 GPa
Velocidade do som  3850 m/s
Estrutura cristalina hexagonal  -

O zinco metálico não é considerado tóxico, mas íons em solução são nocivos. A inalação de fumaça de óxido (que pode ocorrem em soldas por exemplo) deve ser evitada.

Compostos e/ou reações - alguns exemplos

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Reação com oxigênio 2Zn + O2 → 2ZnO.
Reação com halogênios Zn + Br2 → ZnBr2 | Zn + I2 → ZnI2.
Reação com ácido Zn + H2SO4 → Zn++ + SO4-- + H2.

Aplicações - alguns exemplos

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• Cloreto de zinco é usado como desodorante e conservante de madeiras.

• Componente de uma variedade de ligas: latão, bronze para molas, com níquel e prata para tipografia, ligas para soldas, etc.

• Galvanização de peças de aço para prevenir a corrosão.

• Ligado com cobre e alumínio em peças fundidas sob pressão, as quais são amplamente usadas nas indústrias automobilística, de equipamentos elétricos e outras.

• Litopônio, mistura de sulfato de bário e sulfeto de zinco, é um importante pigmento branco.

• Loções com calamina são usadas no tratamento de erupções de pele.

• Óxido de zinco é usado como pigmento não tóxico para tintas e em algumas borrachas e plásticos, como estabilizador. Também em cremes e pomadas devido às propriedades adstringentes, sabões, baterias, etc

• Sulfeto de zinco é empregado em painéis luminosos, telas de cinescópios e lâmpadas fluorescentes.

• Telhas metálicas para construção civil.

• Zinco é um elemento essencial para o crescimento de homens e animais.

• Zinco metálico é usado em alguns tipos de baterias (pilhas secas, baterias de zinco-ar).

Isótopos

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A coluna % natural indica o teor encontrado no elemento natural. Valor nulo indica produção artificial. Símbolos para tempos de meia vida: s (segundo), m (minuto), h (hora), d (dia), a (ano). A tabela acima contém os principais isótopos do elemento. Não são necessariamente todos.

Simb % natural Massa Meia vida Decaimento
60Zn 0 59,9418 2,40 m CE p/ 60Cu
61Zn 0 60,9395 1,485 m CE p/ 61Cu
62Zn 0 61,9343 9,22 h CE p/ 62Cu
63Zn 0 62,9332 38,5 m CE p/ 63Cu
64Zn 48,6 63,9291 Estável -
65Zn 0 64,9292 243,8 d CE p/ 65Cu
66Zn 27,9 65,9260 Estável -
67Zn 4,1 66,9271 Estável -
68Zn 18,8 67,9248 Estável -
69Zn 0 68,9266 56 m β- p/ 69Ga
70Zn 0,6 69,9253 Estável -
71Zn 0 70,9277 2,4 m β- p/ 71Ga
72Zn 0 71,9269 46,5 h β- p/ 72Ga
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