Zinek

Objevitel

Tento prvek je známý již od starověku. Není znám konkrétní objevitel.

Výskyt

V přírodě se zinek vyskytuje pouze ve sloučeninách. Nejznámější a hlavní rudou je minerál sfalerit (sulfid zinečnatý - ZnS) a poté i kalamín (uhličitan zinečnatý - ZnCO₃).
Zinek je však i biogenní prvek, a vyskytuje se tedy v živých organizmech, převážně jako součást různých enzymů. Tělo dospělého člověka obsahuje pouze 2 g tohoto kovu, a proto se o jeho biologickém významu dlouho nevědělo.

Vlastnosti

Je to modrobílý a neušlěchtilý kov, který se svými chemickými vlastnostmi podobá kadmium. Za běžné teploty je křehký, a proto se zpracovává za zvýšené teploty. Na vzduchu se pokrývá tenkou vrstvičkou oxidu zinečnatého (ZnO).
Zinek přímo reaguje se sírou, halogeny i dalšími nekovy. Narozdíl od kadmia je zinek amfoterní (reaguje s kyselinami i hydroxidy):

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂
Zn + 2NaOH + 2H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] + H₂

Zinek reaguje s většinou kyselin za vzniku vodíku. Výjimku tvoří kyselina dusičná (HNO₃) a koncentrovaná kyselina sírová (H₂SO₄), kde dochází k redukci kyseliny a vzniku vody.

Zn + 2H₂SO₄ → ZnSO₄ + SO₂ + 2H₂O
4Zn + 10HNO₃ → 4Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

Čistý zinek byl poprvé vyroben již ve středověké Číně a Indii. Produkce zinku v Evropě začala až od 40. letech 18. století.

Průmyslová výroba

Asi 90 % zinku se vyrábí ze sulfidických rud, které se nejprve musí převést na oxid zinečnatý. Vedlejší produkt oxid siřičitý (SO₂) se dále využívá na výrobu kyseliny sírové (H₂SO₄).

2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂

Elementární zinek se z oxidu dále získává přímou redukcí:

ZnO + C → Zn + CO

nebo, po převedení oxidu na síran, elektrolyticky:

ZnO + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂O
Zn²⁺ + 2e^- → Zn⁰

Použití

Zinek se používá hlavně na galvanické pozinkování různých korodujících předmětů. Dále se může využívat na výrobu galvanických článků nebo na výrobu různých slitin (mosaz - slitina mědi a zinku). V chemii se zinek používá také na vytěsnění vodíku z kyselin.

Sloučeniny

ZnO - oxid zinečnatý
bílý, ve vodě nerozpustný prášek, který se využívá jako pigment zinková běloba; amfoterní
Zn(OH)₂ - hydroxid zinečnatý
bílá sraženina; amfoterní

a) rozpustné zinečnaté soli - jedovaté

ZnCl₂ . 2H₂O - dihydrát chloridu zinečnatého
bezbarvá, hygroskopická a krystalická látka
ZnSO₄ . 7H₂O - heptahydrát síranu zinečnatého (tzv. bílá skalice)
Zn(NO₃)₂ - dusičnan zinečnatý
bílá a krystalická látka
ZnBr₂ - bromid zinečnatý
ZnI₂ - jodid zinečnatý

a) nerozpustné zinečnaté soli

ZnS - sulfid zinečnatý
bílý prášek
ZnCO₃ - uhličitan zinečnatý
bílá látka, která se v lékařství používá k přípravě různých mastí