Номер 1, страница 385 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 8. Металлы. Параграф 53. Цинк - номер 1, страница 385.

Условие.

1. Охарактеризуйте цинк на основании его положения в периодической системе Д. И. Менделеева.

Решение.

Решение 2.

Цинк ($\text{Zn}$) — химический элемент с атомным номером 30.

Положение в периодической системе:
Цинк расположен в 4-м периоде, во II группе, побочной подгруппе (IIB) периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева. По современной классификации IUPAC это 12-я группа. Относительная атомная масса цинка $A_r(Zn) \approx 65,38$.

Строение атома:
Заряд ядра атома цинка равен +30, следовательно, в ядре содержится 30 протонов. В нейтральном атоме вокруг ядра движутся 30 электронов. Электроны располагаются на четырёх энергетических уровнях, что соответствует номеру периода.
Электронная конфигурация атома цинка: $1s^22s^22p^63s^23p^63d^{10}4s^2$. Сокращенная электронная формула: $[Ar]3d^{10}4s^2$.
Цинк относится к d-элементам, так как у него происходит заполнение d-подуровня предпоследнего электронного слоя. На внешнем (четвертом) энергетическом уровне находятся 2 электрона ($4s^2$), которые являются валентными.

Химические свойства:
Цинк — это металл, который в химических реакциях проявляет восстановительные свойства.
Для цинка характерна единственная устойчивая степень окисления +2. Атом цинка легко отдает два валентных электрона с внешнего 4s-подуровня, превращаясь в ион $Zn^{2+}$ с устойчивой электронной конфигурацией $[Ar]3d^{10}$ (полностью завершенный d-подуровень).
Высший оксид цинка — $ZnO$ (оксид цинка) — и соответствующий ему гидроксид — $Zn(OH)_2$ (гидроксид цинка) — проявляют амфотерные свойства, то есть реагируют как с кислотами, так и со щелочами.
Примеры реакций:
$ZnO + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2O$
$Zn(OH)_2 + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + 2H_2O$
$ZnO + 2NaOH + H_2O \rightarrow Na_2[Zn(OH)_4]$ (тетрагидроксоцинкат натрия)
$Zn(OH)_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2[Zn(OH)_4]$
Как металл, цинк не образует летучих водородных соединений.

Сравнение с соседними элементами:
В 4-м периоде цинк расположен между медью ($\text{Cu}$) и галлием ($\text{Ga}$). Его металлические свойства выражены слабее, чем у металлов в начале периода (например, кальция $\text{Ca}$), но сильнее, чем у галлия ($\text{Ga}$), стоящего правее.
В своей подгруппе (IIB или 12-я группа) цинк расположен над кадмием ($\text{Cd}$) и ртутью ($\text{Hg}$). Вниз по группе металлические свойства усиливаются. Цинк является более активным металлом, чем ртуть, но менее активным, чем кадмий. Амфотерный характер соединений цинка отличает его от элементов главной подгруппы II группы (например, $\text{Mg}$, $\text{Ca}$), оксиды и гидроксиды которых обладают ярко выраженными основными свойствами.

Ответ: Цинк ($\text{Zn}$) — химический элемент с порядковым номером 30, расположенный в 4-м периоде и II группе (побочной подгруппе) периодической системы. Это d-элемент, амфотерный металл. Электронная конфигурация атома: $[Ar]3d^{10}4s^2$. В соединениях проявляет постоянную степень окисления +2. Его оксид ($ZnO$) и гидроксид ($Zn(OH)_2$) являются амфотерными.