아연 (Zn)은 주기성 테이블의 D- 블록 그룹 12에 위치한 금속입니다. 아연의 원자 수는 30이라는 의미입니다. 핵에는 30 개의 양성자가 포함되어 있습니다. 아연은 가장 일반적으로 +2의 전하로 긍정적으로 하전 된 양이온을 형성합니다.
아연은 +1 전하로 이온을 거의 형성하지는 않지만 음전하로 이온을 형성하지는 않습니다. 아연은 금속이므로 일반적으로 다른 금속과 금속 화합물을 형성합니다. +2의 이온 전하가 있기 때문에 아연 이온은 강한 환원제이며 이온 결합을 쉽게 형성합니다.
아연 이온은 실제 적용을 갖는 다수의 화합물을 형성한다. 예를 들어, 산화 아연 (ZNO)은 전자 제품에 사용하기위한 반도체로서 질량 생산되는 반면, 황화 아연 (ZNS)은 적외선 장치에서 광학 물질로 사용됩니다. 아연은 또한 진핵 세포에서 신호 전달 및 전사에 필요한 필수 미량 광물입니다. 아연 이온으로 만들어진 화합물은 대칭 결정 구조를 채택하는 경향이 있으며 철과 같은 무색의 광택이 있습니다.
이온이란 무엇입니까?
아연에서 물러서서 먼저 이온이 무엇인지 검토합시다. 일반적으로 원자는 동일한 수의 양성자 및 전자를 함유한다. 양성자 및 전자는 동일하고 반대 전하를 가지기 때문에 (각각 +1 및 -1) 동일한 수의 양성자 및 전자가 상응하는 음전하에 의해 각각의 양전하가 취소되고 그 반대도 마찬가지로 전기적으로 중립적이기 때문에
.원자는 전자를 얻거나 잃을 수 있습니다. 이런 일이 발생하면 원자는 더 이상 동일한 양의 반대 전하를 가지지 않으므로 원자가 전하를 차지하고 원자가 전자를 얻는 경우 이온이되면 풍부한 음전하가 있으며 전체 음전하를 취합니다. 원자가 전자를 잃으면 양의 전하가 풍부하고 전반적인 양전하를 취합니다. 음으로 하전 된 이온은 음이온이라고하며 양으로 하전 된 이온은 양이온이라고합니다.
원자가 음이온을 형성 할 것인지의 여부는 전기성에 달려 있습니다. 전기 음성 성은 원자가 전자를 얼마나 많이 당기는지를 측정합니다. 산소 나 불소와 같은 더 많은 전기 음성 요소는 전자에서 매우 단단히 당기므로 다른 원자에서 전자를 도둑질하여 음이온을 형성 할 가능성이 높습니다.
원자가 양이온을 형성할지 여부는 원자의 이온화 에너지에 따라 다릅니다. 이온화 에너지는 원자에서 전자를 제거하는 데 얼마나 많은 에너지 입력이 필요한지를 측정합니다. 일반적으로, 이온화 에너지가 낮은 원자는 양이온을 형성하는 경향이있다. 이온화 에너지가 낮은 원자는 전자를 더 쉽게 제거 할 수 있으므로 양이온을 더 쉽게 형성 할 수 있습니다. 일반적으로 주기성 테이블의 오른쪽에있는 요소는 양이온을 만드는 경향이 있으며 주기성 테이블의 왼쪽의 요소는 음이온을 만드는 경향이 있습니다. 주기율표를 가로 지르는 이러한 경향은 주기율표의 구성에 내장 된 요소의 전기성 및 이온화 에너지의 경향을 반영합니다.
단일 원자로 만든 이온을 모나토미션 이온이라고합니다. 이온 성 특성을 가진 분자를 다 원자 이온이라고합니다. 다 원자 이온은 극성 분자와 혼동되어서는 안된다. 다 원자 이온은 정수 전하가 있고 극성 분자는 부분 전하를 갖는다.
이온은 이온 결합이라는 독특한 형태의 결합에 관여합니다. 이온 결합 동안, 양으로 하전 된 양이온은 근처의 음이온을 끌어 당기고 단단히 포장 된 결정 격자 구조로 자신을 배열 할 것이다. 따라서, 이온 성 화합물은 부서지기 쉬우 며 융점이 높다.
금속 및 반 금속으로 만든 이온은 금속 결합이라는 특수한 유형의 이온 결합을 겪습니다. 금속 결합은 전자의 비편정 된 "바다"로 둘러싸인 금속 양이온의 양으로 하전 된 격자로 구성됩니다. 금속 결합에서, 원자가 전자는 궤도에서 느슨해지고 분자 구조에 걸쳐 자유롭게 공유된다. 금속 결합에서 전자의 비편성은 연성, 전도성 특성, 광선 및 가단성과 같은 금속의 독특한 특성을 설명합니다.
이온으로서의 아연
아연은 요소의 D- 블록의 요소입니다. [AR] 3D4S의 전자 구성이 있습니다. 아연은 일반적으로 전이 금속으로 간주되지 않지만 일부 텍스트에서는 전이 금속으로 간주되지만
아연의 화학은 거의 전적으로 +2 이온 전하에 의해 지배됩니다. Zn 양이온은 4S 서브 쉘에서 두 전자를 흘리며 채워진 3D 서브 쉘 만 남았습니다. Zn 양이온은 물에 용해되어 [Zn (h 2 형태의 팔면체 복합체를 형성합니다. o)
아연 이온은 구리 (Cu) 및 니켈 (Ni) 이온과 유사하게 행동하는 경향이있다. 아연은 산소의 존재하에 빠르게 산화되어 산화 아연 (ZnO)을 형성합니다. 순수한 아연을 산으로 처리하면 Zn 및 수소 가스 (H 2 가 형성됩니다. ). Zn 이온으로 만든 화합물은 사면체 또는 육각형 격자 구조를 배열하는 경향이 있습니다.
아연 이온을 갖는 화합물의 예
산화 아연
산화 아연 (ZnO)은 가장 널리 사용되는 아연 화합물입니다. 산화 아연은 실온에서 무기 불용성 흰색 분말입니다. 자연적으로 발생하는 물질이지만 대부분의 산화 아연은 합성 적으로 생산됩니다. 산화 아연은 두 가지 주요 구조 인 육각형 격자와 입방 격자로 제공됩니다. 육각형 산화 아연은 산화 아연의 가장 안정적인 형태이므로 가장 흔합니다. 육각형 구조는 4 개의 산소 이온 (O)로 둘러싸인 중앙 아연 이온으로 구성된 4 면체 서브 유닛의 복합체로 구성됩니다.
산화 아연의 대칭 결정 구조는 파괴없이 변형 될 수있게한다. 이 특성은 산화 아연을 고도로 압전 물질로 만듭니다. 압전 재료는 기계적 힘을 전기 신호로 변환 할 수있는 결정질 재료입니다. 압전 재료가 변형되면, 이온 구조는 변위되어 전기 충전이 더 이상 재료를 통해 고르게 분포되지 않습니다. 이제 전하의 순차가 있기 때문에 재료에 전류가 생성됩니다. 특히 산화 아연은 압전 텐서가 매우 높기 때문에 기계적 스트레스를 전위로 쉽게 변환합니다.
.산화 아연의 기하학적 구조는 높은 열 용량과 낮은 열 팽창을 제공합니다. 이로 인해 산화 아연은 도자기에 적용하여 유약과 에나멜을 만듭니다. 산화 아연으로 처리 된 코팅은 발사 공정의 고온에서 균열 될 가능성이 적다. 이 동일한 특성은 또한 산화 아연이 고무의 가황 및 UV 광을 흡수하는 코팅으로 유용하게 만듭니다. 그것은 또한 흰색 페인트의 안료로 사용됩니다.
산화 아연은 일부 위생 및 의약 적용을 보여 주었다. 역사적으로, 산화 아연은 가려운 건조한 피부와 싸우는 데 사용되는 로션 인 칼라민의 주요 성분입니다. 베이비 파우더 및 과민성 샴푸와 같은 현대적인 피부 제품은 여전히 산화 아연의 안티치 특성을 사용합니다. 치과에서, 산화 아연은 유제 놀과 혼합되어 치아에 적용되어 회복 성 역할을한다. 마지막으로, 산화 아연은 선 스크린 제품의 일반적인 성분입니다. 선 스크린에서 산화 아연의 나노 입자는 빛을 효과적으로 흡수하고 UV 방사선으로부터 피부를 보호합니다.
아연 설파이드
황화 아연은 화학적 포뮬라 (ZNS)를 갖는 무기 화합물이다. 황화 아연은 자연의 주요 아연이며 미네랄 스폴레 라이트의 형태로 발견됩니다. 황화 아연은 인광을 나타내므로 음극 광선, X- 선 스크린 및 어두운 물체의 빛과 같은 제품에 사용됩니다.
.광학 장치의 재료로도 사용됩니다. 황화 아연으로 구성된 고형물은 적외선 파장으로 가로 질 수 있으므로 적외선 센서를 사용하는 장치에 유용한 화합물입니다. 광학 특성을주는 특성은 황화 아연을 좋은 반도체로 만듭니다.
아연 클로라이드
염화 아연 (zncl 2 )은 하나의 zncation 및 2 개의 Cl 음이온의 결합으로부터 형성된 이온 성 염이다. 염화 아연의 주요 용도 중 하나는 금속 납땜입니다. 염화 아연은 다양한 금속 산화물과 반응하여이를 용해시키고 투명한 금속 표면에 노출시킵니다. 대부분의 연기 수류탄은 산화 아연이 헥사 클로로 에탄과의 반응을 통해 염화 아연 연기를 생성합니다. 클로라이드 아연은 역사적으로 반세제, 특히 구강 세척제로 사용되는 것으로 밝혀졌습니다.
아연 아세테이트
아연 아세테이트 (zn (ch 3 Co 2 )
요약하면, 아연은 원자가 30 인 D- 블록 요소입니다. 아연은 가장 일반적으로 2+의 전하로 양으로 하전 된 이온을 형성합니다. 매우 드물게 아연은 +1 전하로 이온을 형성합니다. 아연 이온은 일반적으로 사용되는 많은 화합물의 구성 요소입니다. Zn 이온은 효과적인 환원제이며 이온 성 결합을 쉽게 형성합니다. 아연의 대부분의 무기 화합물은 가단성이 있고 열 용량이 높으며 압전입니다. 아연 화합물에는 세라믹, 광학 기술, 페인트 및 의약품을 포함한 광범위한 응용 분야가 있습니다.
