元素的基本信息
元素符号:Zn
原子序数:30
中文名称及拼音:锌 xīn
英文名称:Zinc
相对原子质量:65.38(2)
原子核外电子排布式:[Ar]3d104s2
重要的同位素及其天然丰度:64Zn 49.17(75)%,66Zn 27.73(98)%,
67Zn 4.04%,68Zn 18.45(63)%,70Zn 0.61(10)%
常见的同素异形体:
地壳中的含量(mg·kg-1):7.0×101
海洋中的含量(mg·L-1):4.9×10-3
是否生命必需元素:
人体中的含量(g,按照体重70kg计):23
人体中含量占体重百分数(%):3.3×10-3
常见氧化态:0,+2
元素电负性:1.65
原子半径(pm):134
离子半径(pm):60(Zn2+,CN=4),74.0(Zn2+,CN=6),
90(Zn2+,CN=8)
元素第一电离能(kJ·mol-1):906.40
元素第一电子亲和能(kJ·mol-1):
单质的基本物理量
化学式:Zn
熔点(°C):419.527
沸点(°C):907
密度(g·cm-3):7.134
比热容298.15K(mol-1·K-1):
25.4(s),20.8(g)
熔化热(kJ·mol-1):7.068
汽化热(kJ·mol-1):
原子化焓(kJ·mol-1):130.40±0.40
单质的热力学数据
化学式: Zn
标准摩尔生成焓(kJ·mol-1):
0(s),130.4(g)
标准摩尔生成吉布斯自由能(kJ·mol-1):
0(s),94.8(g)
标准摩尔熵(J·mol-1·K-1):
41.6(s),161.0(g)

元素在自然界的存在形式
常见的存在形式:菱锌矿、锌铁尖晶石、锌矾矿、异极矿、磷锌矿、水锌矿、菱锌矿、硅锰锌矿、硅酸锌矿、纤锌矿、闪锌矿、红锌矿、绿铜锌矿、碳酸锌矿。
常见存在形式的化学式:ZnCO3,ZnCO3+Zn2SiO4,(FeII,MnII,Zn)O,ZnSO4·7H2O,Zn4Si2O7(OH)2·H2O,
Zn3(PO4)2·4H2O,3Zn(OH)2·2ZnCO3,(Zn,MnII)2SiO4,Zn3SiO4,ZnS,ZnO,2(Zn,Cu)CO3·3(Zn,Cu)(OH)2
主要存在地:澳大利亚、德国、加拿大、美国、俄罗斯;我国已查明锌的储量居世界前列,主要分布于云南、广东、湖南、甘肃、广西、内蒙古、四川和青海等地。
其他
电极反应与标准电极电势:
电极反应 E/V
Zn2+ + 2e- ⇌ Zn -0.7618
Zn2+ + 2e- ⇌ Zn(Hg) -0.7628
Zn2-2 + 2H2O + 2e- ⇌ Zn + 4OH- -1.215
ZnSO4·7H2O(饱和) + 2e- ⇌ Zn(Hg) + SO2-4 + 7H2O -0.7993
ZnOH+ + H+ + 2e- ⇌ Zn + H2O -0.497
[Zn(OH)4]2- + 2e- ⇌ Zn + 4OH- -1.199
Zn(OH)2 + 2e- ⇌ Zn + 2OH- -1.249
ZnO + H2O + 2e- ⇌ Zn + 2OH- -1.260

某些化合物沉淀Ksp:
金属离子 阴离子 Ksp
AsO3-4 2.8×10-28
BO-2(二水合物) 6.6×10-11
CO2-3 1.46×10-10
[Fe(CN)6]4- 4.0×10-15
F- 3.04×10-2
OH- 3×10-17
Zn2+ IO-3(二水合物) 4.1×10-6
C2O2-4(二水合物) 1.38×10-9
PO3-4 9.0×10-33
Se2- 3.6×10-26
SeO2-3(一水合物) 1.57×10-7
α-ZnS 1.6×10-24
β-ZnS 2.5×10-22


某些配位化合物K:
金属离子 配体 log K1 log K2 log K3 log K4 log K5 log K6
NH3 2.37 4.81 7.31 9.46
Cl- 0.43 0.61 0.53 0.20
Zn2+ CN- 16.7
SCN- 1.62
OH- 4.40 11.30 14.14 17.66

元素发现简史
发现时间、发现者:

不详

命名时间、命名者:

不详

命名的意思:

可能源于德语zink。

发现简史:

尽管锌在黄铜生产中已经使用了至少2500年,但锌的冶炼与使用要远迟于黄铜。究竟最早何时发明了炼锌术,至今尚存争议。目前欧洲普遍认为,德国化学家安德烈亚斯·马格拉夫(Andreas Sigismund Marggraf)于1746年发现了锌,他是第一个认识到锌是一种新元素的人。

在公元1200年成书的古印度著作《味宝集论》(Rasratnasamuccaya)中有关于蒸馏法炼锌的叙述,印度拉贾斯坦邦扎瓦尔的一家锌冶炼厂的废弃物证明了在公元1100至1500年间锌曾被大规模精炼。

有关中国确切使用金属锌的记载最早见于明宣德三年(公元1428年),明万历年间铸钱币已经直接用金属锌。明末宋应星所撰《天工开物-倭铅》中所记内容,被全世界史学家普遍认为是现存最早的有关炼锌工艺的记载。中国生产的金属锌在十六、十七世纪曾由东印度公司贩运到欧洲,它的商品名叫“tutenague”。一艘于1745年在瑞典海岸沉没的东印度公司的船只上装载了一批中国锌,将从沉船中取回的锌锭进行分析,结果表明它们几乎是纯金属。

参考文献
[1] [2019-07-03]. http://www.rsc.org/periodic-table/element/30/zinc#history.
[2] [2019-07-03]. https://education.jlab.org/itselemental/.
[3] 赵匡华.化学通史. 北京:高等教育出版社,1990:16-17.