Cinc

Símbolo: Zn
Clasificación: Metales de transición Grupo 12

Número Atómico: 30
Masa Atómica: 65,39
Número de protones/electrones: 30
Número de neutrones (Isótopo 65-Zn): 35
Estructura electrónica: [Ar] 3d¹⁰ 4s²
Electrones en los niveles de energía: 2, 8, 18, 2
Números de oxidación: +2

Electronegatividad: 1,6
Energía de ionización (kJ.mol^-1): 906
Afinidad electrónica (kJ.mol^-1): 9
Radio atómico (pm): 137
Radio iónico (pm) , (carga del ion): 83(+2)

Entalpía de fusión (kJ.mol^-1): 6,67
Entalpía de vaporización (kJ.mol^-1): 115,3

Punto de Fusión (ºC): 419,53
Punto de Ebullición (ºC): 907
Densidad (kg/m³): 7133; (20 ºC)
Volumen atómico (cm³/mol): 9,17
Estructura cristalina: Hexagonal
Color: Blanco azulado.

Propiedades comparadas

Isótopos: Cinco isótopos naturales: 64-Zn (48,6%), 66-Zn (27,9%), 67-Zn (4,1%), 68-Zn (18,8%), 70-Zn (más de 5x10¹⁴años, 0,6%). Veinticinco inestables cuyo período de semidesintegración oscila entre 0,04 segundos (57-Zn) y 244,26 días (65-Zn).

Descubierto en: Antigüedad
Descubierto por:
Fuentes: Minerales: blenda [ZnS], wurtzita [ZnS], smithsonita [ZnCO₃], calamina o hemimorfita [Zn₂SiO₄.H₂O], willemita [Zn₂SiO₄], franklinita [(Fe₂O₄(Zn,Mn)], cincita [ZnO].
Usos: Metalurgia en revestimiento de metales y protección contra corrosión (galvanizado, sheradización, peltre), canalones, aleaciones (latón), baterías, diodos, medicina, pinturas.

Curiosidades sobre el elemento: Muchos siglos antes de reconocerse como elemento, los minerales de cinc ya se usaban para hacer latón. Se menciona a Tubalcaín o Tubal-qayin, hijo de Lamek, de la séptima generación desde Adán como el maestro de los herreros y latoneros; de hecho, en las lenguas semíticas Tubal significa "país de los metales" y Caín significa "herrero". En ruinas prehistóricas de Transilvania se ha encontrado una aleación con 87% de cinc. Homero lo menciona.
En la India, en el siglo XIII a. C., se obtuvo cinc metálico por reducción de calamina con materiales orgánicos (madera). Llega a Europa en la Edad Media procedente de China e India. Agrícola (1494-1555) lo menciona.
En 1746, Marggraf redescubrió el metal en Europa, obteniéndolo por reducción de calamina con carbón. En 1820 empezó a producirse a escala industrial.
Se encuentra en la corteza en un 7x10^-3% en peso. Las principales fuentes minerales de cinc son la blenda o esfalerita (sulfuro), smithsonita (carbonato), calamina (silicato), la cincita (óxido) y la franklinita [óxido de cinc, manganeso y hierro: (Zn,Mn)Fe₂O₄].
Uno de los métodos de extracción del cinc implica concentración, tostación para obtener el óxido y reducción de éste con carbón o carbono y posterior destilación del metal o por procedimientos electrolíticos.
El cinc es un metal blanco-azulado, brillante. Es quebradizo a temperatura ambiente, pero entre 100 y 150ºC es fácilmente maleable, volviéndose muy quebradizo por encima de 250ºC, por lo que puede pulverizarse con facilidad.
Es un buen conductor de la electricidad y del calor (27% de las del cobre).
Condensando vapor de cinc en presencia de N₂ o CO se forma cinc en polvo que es muy reactivo.
Al aire forma una fina capa superficial, incolora, de carbonato básico y óxido que lo protege, ya que se adhiere bien y tiene el mismo coeficiente de dilatación que el metal. Es estable frente al agua dulce y salada debido a esta capa.
Calentado al rojo (por encima de 500ºC), arde al aire con luz azul-verdosa produciendo copos blancos de óxido.
Los halógenos lo atacan a temperaturas elevadas. Los ácidos y las bases reaccionan con desprendimiento de hidrógeno. Si el cinc es muy puro la velocidad de la reacción es lenta.
Presenta tres modificaciones: forma alfa con transición a forma beta a 175ºC y de esta última a gamma a 300ºC.
Se emplea para obtener numerosas aleaciones: latones (con cobre, metal de imprenta, bronces, plata níquel, plata alemana, metal de soldadura, etc.,. La adición de pequeñas cantidades de aluminio y cobre aumentan su solidez (la aleación denominada Prestal(R) con 22% de aluminio es mas fuerte que el acero y tan fácil de moldear como un plástico) y la adición de magnesio su estabilidad frente a la corrosión, por lo que se emplean para construcción de maquinaria (troqueles) , cojinetes, etc.
Se emplea también para el galvanizado (cincado) de otros metales como hierro e impedir su corrosión.
Se usa ampliamente como reductor.
Ni el cinc, ni el circonio presentan ferromagnetismo, pero el ZrZn₂ es ferromagnético a temperaturas inferiores a 35 K. Tiene propiedades eléctricas, térmicas, ópticas y otras inusuales y que no han sido totalmente investigadas.
Entre sus compuestos:
El óxido de cinc (blanco) es un material muy útil: pinturas (blanco de cinc), relleno de materiales de caucho, cosméticos, productos farmacéuticos, recubrimiento de suelos, plásticos, tintas, jabones, baterías, productos textiles, equipos eléctricos y otros.
El sulfuro de cinc (blenda o wurtzita) es un sólido blanco casi insoluble en agua. Pequeñas impurezas de cobre o plata producen fosforescencia al iluminarlo. Se utiliza en señales luminosas, pantallas de rayos X y de TV y luces fluorescentes.
El litopón es un pigmento blanco, mezcla de sulfuro de cinc y sulfato de bario, usado en pintura.
El cloruro de cinc se usa como deshidratante.
El cinc es un nutriente esencial para humanos y animales (cofactor enzimático): animales deficientes en cinc requieren un 50% más de alimento que el control normal, para ganar el mismo peso.
El cinc no es tóxico, pero cuando se inhala ZnO recién formado puede producirse una enfermedad conocida como temblores de óxido o escalofríos de cinc.