திருப்புதல் வழிகாட்டி: ஜிங்க் (Zn) இன் முக்கிய சேர்மங்கள்

ஜிங்கின் முக்கிய சேர்மங்களுக்கான அறிமுகம்

ஜிங்க் (Zn) ஒரு d-தொகுதி தனிமம் ஆகும், இது அதன் சேர்மங்களில் முதன்மையாக +2 ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலையை வெளிப்படுத்துகிறது. இதன் சேர்மங்கள் பல்வேறு தொழில்துறை செயல்முறைகள், மருத்துவம் மற்றும் வேதியியலில் வினைபொருட்களாகப் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. உயர்நிலைப் பள்ளி தேர்வுகளில் பொதுவாகக் கேட்கப்படும் ஜிங்கின் முக்கிய சேர்மங்கள் ஜிங்க் ஆக்ஸைடு, ஜிங்க் சல்பேட் மற்றும் ஜிங்க் ஹைட்ராக்சைடு ஆகியவை அடங்கும். இவை அனைத்தும் தனித்துவமான வேதியியல் பண்புகளையும் பயன்பாடுகளையும் கொண்டுள்ளன.

ஜிங்க் ஆக்ஸைடு (ZnO)

ஜிங்க் ஆக்ஸைடு ஜிங்கின் மிக முக்கியமான கனிமச் சேர்மங்களில் ஒன்றாகும்.

வேதியியல் வாய்ப்பாடு

ZnO

பொதுப் பெயர்கள்

ஜிங்க் ஒயிட், தத்துவஞானியின் கம்பளி

ஆய்வகத் தயாரிப்பு

1. ஜிங்க் கார்பனேட்டை வெப்பப்படுத்துதல் மூலம்: ஜிங்க் கார்பனேட்டை வெப்பப்படுத்தும்போது, அது சிதைந்து ஜிங்க் ஆக்ஸைடு மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடை உருவாக்குகிறது. ZnCO₃(s) \xrightarrow\{\Delta\} ZnO(s) + CO₂(g)

2. காற்றில் ஜிங்க் உலோகத்தை வெப்பப்படுத்துதல் மூலம் (தொழில்துறை முறை): ஜிங்க் உலோகத்தை வெப்பப்படுத்தும்போது, அது ஆக்ஸிஜனுடன் வினைபுரிந்து ஜிங்க் ஆக்ஸைடை உருவாக்குகிறது. 2Zn(s) + O₂(g) \xrightarrow\{\Delta\} 2ZnO(s)

பண்புகள் மற்றும் வினைகள்

• தோற்றம்: அறை வெப்பநிலையில் வெள்ளை நிற திண்மம், வெப்பப்படுத்தும்போது மஞ்சள் நிறமாக மாறி, குளிர்விக்கப்படும்போது மீண்டும் வெண்மையாக மாறும் (வெப்பநிற மாற்றம்).
• ஈரியல்புத் தன்மை: ஜிங்க் ஆக்ஸைடு அமிலங்கள் மற்றும் வலிமையான காரங்கள் இரண்டோடும் வினைபுரியும்.
  • அமிலங்களுடன் வினை: ZnO(s) + 2HCl(aq) \rightarrow ZnCl₂(aq) + H₂O(l)
  • வலிமையான காரங்களுடன் வினை (எ.கா., சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு): ZnO(s) + 2NaOH(aq) + H₂O(l) \rightarrow Na₂[Zn(OH)₄](aq) (சோடியம் டெட்ராஹைட்ராக்சோஜிங்கேட்(II)) மாற்றாக, செறிவூட்டப்பட்ட நிலையில்: ZnO(s) + 2NaOH(aq) \rightarrow Na₂ZnO₂(aq) + H₂O(l) (சோடியம் ஜிங்கேட்)
• ஒடுக்கம்: அதிக வெப்பநிலையில் கார்பனால் ஜிங்க் உலோகமாக ஒடுக்கப்படலாம். ZnO(s) + C(s) \xrightarrow\{\Delta\} Zn(s) + CO(g)

ஜிங்க் சல்பேட் (ZnSO₄·7H₂O)

ஜிங்க் சல்பேட் என்பது ஜிங்கின் ஒரு பொதுவான உப்பு ஆகும், இது பல்வேறு பயன்பாடுகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

வேதியியல் வாய்ப்பாடு

ZnSO₄·7H₂O (ஹெப்டாஹைட்ரேட், பொதுவாக வெள்ளை விட்ரியால் என்று அழைக்கப்படுகிறது) நீரற்ற வடிவம்: ZnSO₄

தயாரிப்பு முறை

1. ஜிங்க் உலோகம் மற்றும் நீர்த்த சல்பூரிக் அமிலத்திலிருந்து: ஜிங்க் உலோகம் நீர்த்த சல்பூரிக் அமிலத்துடன் வினைபுரிந்து ஜிங்க் சல்பேட் மற்றும் ஹைட்ரஜன் வாயுவை உருவாக்குகிறது. Zn(s) + H₂SO₄(aq) \rightarrow ZnSO₄(aq) + H₂(g)

2. ஜிங்க் ஆக்ஸைடு மற்றும் நீர்த்த சல்பூரிக் அமிலத்திலிருந்து: ஜிங்க் ஆக்ஸைடு நீர்த்த சல்பூரிக் அமிலத்துடன் வினைபுரிந்து ஜிங்க் சல்பேட் மற்றும் தண்ணீரை உருவாக்குகிறது. ZnO(s) + H₂SO₄(aq) \rightarrow ZnSO₄(aq) + H₂O(l)

பண்புகள் மற்றும் தேர்வு தொடர்பான வினைகள்

• தோற்றம்: வெள்ளை நிற படிகத் திண்மம், வெளிர் (காற்றில் வெளிப்படும்போது படிக நீரை இழக்கிறது).
• வெப்பச் சிதைவு:
  • வெப்பப்படுத்தும்போது, ஹெப்டாஹைட்ரேட் அதன் படிக நீரை இழந்து நீரற்ற ஜிங்க் சல்பேட்டை உருவாக்குகிறது. ZnSO₄·7H₂O(s) \xrightarrow\{\Delta, \text\{ ~280°C\}\} ZnSO₄(s) + 7H₂O(g)
  • நீரற்ற ஜிங்க் சல்பேட்டை மேலும் தீவிரமாக வெப்பப்படுத்தும்போது, அது ஜிங்க் ஆக்ஸைடு, சல்பர் டை ஆக்சைடு மற்றும் ஆக்ஸிஜனாகச் சிதைவடைகிறது. 2ZnSO₄(s) \xrightarrow\{\Delta, \text\{ ~750°C\}\} 2ZnO(s) + 2SO₂(g) + O₂(g)
• காரங்களுடன் வினை: ஜிங்க் சல்பேட் கரைசலுடன் ஒரு காரத்தைச் சேர்க்கும்போது, ஜிங்க் ஹைட்ராக்சைடின் வெள்ளை வீழ்படிவு உருவாகிறது. ZnSO₄(aq) + 2NaOH(aq) \rightarrow Zn(OH)₂(s) + Na₂SO₄(aq) இந்த வீழ்படிவு ஈரியல்புத் தன்மை கொண்டது மற்றும் அதிகப்படியான வலிமையான காரத்தில் கரைந்து கரையக்கூடிய அணைவுச் சேர்மத்தை உருவாக்குகிறது: Zn(OH)₂(s) + 2NaOH(aq) \rightarrow Na₂[Zn(OH)₄](aq) (சோடியம் டெட்ராஹைட்ராக்சோஜிங்கேட்(II))
• பண்பறி பகுப்பாய்வு (Zn²⁺ அயனிகளுக்கான சோதனை):
  • அம்மோனியம் ஹைட்ராக்சைடுடன்: ஜிங்க் சல்பேட் கரைசலுடன் அம்மோனியம் ஹைட்ராக்சைடைச் சேர்க்கும்போது, ஜிங்க் ஹைட்ராக்சைடின் வெள்ளை நிற கூழ்ம வீழ்படிவு கிடைக்கிறது, இது அதிகப்படியான அம்மோனியம் ஹைட்ராக்சைடில் கரைந்து கரையக்கூடிய டெட்ராஅம்மீன்ஜிங்க்(II) அணைவுச் சேர்மத்தை உருவாக்குகிறது. ZnSO₄(aq) + 2NH₄OH(aq) \rightarrow Zn(OH)₂(s) + (NH₄)₂SO₄(aq) Zn(OH)₂(s) + 4NH₄OH(aq) \rightarrow [Zn(NH₃)₄](OH)₂(aq) + 4H₂O(l)
  • ஹைட்ரஜன் சல்பைடுடன் (H₂S): அமில ஊடகத்தில் வீழ்படிவு இல்லை. கார அல்லது அம்மோனிய ஊடகத்தில், ஜிங்க் சல்பைடின் (ZnS) வெள்ளை வீழ்படிவு உருவாகிறது. Zn²⁺(aq) + H₂S(g) + 2NH₄OH(aq) \rightarrow ZnS(s) + 2NH₄⁺(aq) + 2H₂O(l)

ஜிங்க் ஹைட்ராக்சைடு (Zn(OH)₂)

ஜிங்க் ஹைட்ராக்சைடு ஜிங்கின் ஒரு முக்கியமான ஈரியல்புத் தன்மை கொண்ட ஹைட்ராக்சைடு ஆகும்.

வேதியியல் வாய்ப்பாடு

Zn(OH)₂

தயாரிப்பு

1. ஒரு ஜிங்க் உப்பு கரைசலுடன் கரையக்கூடிய காரத்தைச் சேர்ப்பதன் மூலம்: சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு அல்லது அம்மோனியம் ஹைட்ராக்சைடு போன்ற கரையக்கூடிய ஒரு காரத்தை ஒரு ஜிங்க் உப்பு கரைசலுடன் (எ.கா., ஜிங்க் குளோரைடு, ஜிங்க் சல்பேட்) சேர்க்கும்போது, ஜிங்க் ஹைட்ராக்சைடின் வெள்ளை நிற கூழ்ம வீழ்படிவு உருவாகிறது. ZnCl₂(aq) + 2NaOH(aq) \rightarrow Zn(OH)₂(s) + 2NaCl(aq) ZnSO₄(aq) + 2NH₄OH(aq) \rightarrow Zn(OH)₂(s) + (NH₄)₂SO₄(aq)

பண்புகள் மற்றும் வினைகள்

• தோற்றம்: வெள்ளை நிற கூழ்ம வீழ்படிவு.
• ஈரியல்புத் தன்மை: ஜிங்க் ஹைட்ராக்சைடு அமிலங்கள் மற்றும் வலிமையான காரங்கள் இரண்டோடும் வினைபுரியும்.
  • அமிலங்களுடன் வினை: Zn(OH)₂(s) + 2HCl(aq) \rightarrow ZnCl₂(aq) + 2H₂O(l)
  • வலிமையான காரங்களுடன் வினை (எ.கா., அதிகப்படியான NaOH): Zn(OH)₂(s) + 2NaOH(aq) \rightarrow Na₂[Zn(OH)₄](aq) (சோடியம் டெட்ராஹைட்ராக்சோஜிங்கேட்(II), கரையக்கூடியது)
  • அம்மோனியாவுடன் வினை (அதிகப்படியான NH₄OH): Zn(OH)₂(s) + 4NH₄OH(aq) \rightarrow [Zn(NH₃)₄](OH)₂(aq) + 4H₂O(l) (டெட்ராஅம்மீன்ஜிங்க்(II) ஹைட்ராக்சைடு, கரையக்கூடிய அணைவுச் சேர்மம்)

ஒப்பீட்டுப் பண்புகள்: முக்கிய ஜிங்க் சேர்மங்கள்

சேர்மம்	வேதியியல் வாய்ப்பாடு	தன்மை	கரையக்கூடிய தன்மை (நீரில்)	முக்கிய பண்புகள்
ஜிங்க் ஆக்ஸைடு	ZnO	ஈரியல்புத் தன்மை	கரையாதது	வெள்ளை திண்மம், வெப்பப்படுத்தும்போது மஞ்சள் நிறமாக மாறும்; நிறமி
ஜிங்க் சல்பேட்	ZnSO₄·7H₂O (ஹைட்ரேட்)	வலிமையான அமிலம்/காரத்தின் உப்பு	கரையக்கூடியது	வெள்ளை விட்ரியால்; வெளிர்; Zn²⁺ அயனிகளின் ஆதாரம்
ஜிங்க் ஹைட்ராக்சைடு	Zn(OH)₂	ஈரியல்புத் தன்மை	கரையாதது (வீழ்படிவு)	வெள்ளை கூழ்ம வீழ்படிவு; அதிகப்படியான காரம்/அம்மோனியாவில் கரையும்
ஜிங்க் குளோரைடு	ZnCl₂	அமிலத்தன்மை (நீர்க்கரைசல்)	மிக அதிகமாகக் கரையக்கூடியது	நீரை உறிஞ்சும் தன்மை கொண்டது; லூயிஸ் அமிலம்; பற்றவைப்பதில் பாய்மமாகப் பயன்படுகிறது