O carbonato de zinco (ZnCO3) é um sólido branco e inodoro formado pela reação do zinco com íons carbonato. É utilizado em diversas aplicações, como cerâmica e farmacêutica, devido às suas propriedades únicas.
| Nome IUPAC | Carbonato de zinco |
| Fórmula molecular | ZnCO3 |
| Número CAS | 3486-35-9 |
| Sinônimos | Carbonato de Zinco(II); Smithsonita; Zinco carbonatado; Carbonato de zinco |
| InChI | InChI=1S/CH2O3.Zn/c2-1(3)4;/h(H2,2,3,4);/q;+2/p-2 |
Propriedades do carbonato de zinco
Fórmula de Carbonato de Zinco
A fórmula química do carbonato de zinco é ZnCO3. Consiste em um átomo de zinco (Zn), um átomo de carbono (C) e três átomos de oxigênio (O). Este composto é um sólido branco e inodoro e é comumente encontrado na natureza como o mineral smithsonita.
Massa molar de carbonato de zinco
A massa molar do carbonato de zinco pode ser calculada somando as massas atômicas de seus elementos constituintes. O zinco tem massa molar de aproximadamente 65,38 g/mol, carbono 12,01 g/mol e oxigênio 16,00 g/mol (aproximadamente). Assim, a massa molar do carbonato de zinco é de aproximadamente 125,38 g/mol.
Ponto de ebulição do carbonato de zinco
O carbonato de zinco não tem um ponto de ebulição distinto porque se decompõe quando aquecido, liberando dióxido de carbono e deixando para trás óxido de zinco (ZnO). No entanto, é estável até temperaturas em torno de 300°C.
Ponto de fusão do carbonato de zinco
O ponto de fusão do carbonato de zinco é de cerca de 333°C (aproximadamente). A esta temperatura, os carbonatos de zinco sofrem decomposição térmica e formam óxido de zinco e dióxido de carbono.
Densidade de Carbonato de Zinco g/mL
A densidade do carbonato de zinco é de aproximadamente 4,398 g/mL (aproximadamente). Este valor indica que o carbonato de zinco é um sólido relativamente denso em comparação com muitos outros compostos.
Peso molecular do carbonato de zinco
O peso molecular do carbonato de zinco, também chamado de massa molar, é de aproximadamente 125,38 g/mol. É a massa de um mol de moléculas de carbonato de zinco e é usado em vários cálculos químicos.
Estrutura do carbonato de zinco
O carbonato de zinco tem uma estrutura cristalina trigonal. O cátion zinco (Zn2+) é cercado por ânions carbonato (CO32-) em um arranjo trigonal planar. Este arranjo confere ao carbonato de zinco suas propriedades físicas e químicas únicas.
Solubilidade do carbonato de zinco
O carbonato de zinco é pouco solúvel em água. Sua solubilidade diminui com a diminuição da temperatura e o aumento do pH. Também pode dissolver-se em soluções ácidas devido à formação de sais solúveis de zinco. No entanto, forma precipitados insolúveis na presença de carbonatos ou hidróxidos.
| Aparência | Sólido branco |
| Gravidade Específica | 4.398 g/ml (aproximadamente) |
| Cor | Branco |
| Cheiro | Inodoro |
| Massa molar | 125,38 g/mol |
| Densidade | 4.398 g/ml (aproximadamente) |
| Ponto de fusão | 333°C (aproximadamente) |
| Ponto de ebulição | Decomposto |
| Ponto flash | Não aplicável |
| Solubilidade em Água | Pouco solúvel |
| Solubilidade | Insolúvel na maioria dos solventes, também pode dissolver-se em soluções ácidas |
| Pressão de vapor | Não disponível |
| Densidade do vapor | Não disponível |
| pKa | Não disponível |
| pH | Ligeiramente alcalino (cerca de 8-9) |
Segurança e perigos do carbonato de zinco
O carbonato de zinco apresenta certos riscos de segurança que requerem atenção especial. Pode irritar a pele, os olhos e o sistema respiratório por contato ou inalação. Evite a ingestão, pois isso pode causar problemas gastrointestinais. Ao manusear, use equipamento de proteção individual adequado, como luvas e óculos de proteção, para evitar contato direto. Armazene o carbonato de zinco em local fresco e seco, longe de substâncias incompatíveis. Em caso de ingestão ou exposição acidental, procure imediatamente atendimento médico. Além disso, siga os procedimentos adequados de descarte de resíduos deste composto para minimizar o impacto ambiental. Práticas adequadas de manuseio e armazenamento são essenciais para garantir o uso seguro do carbonato de zinco em diversas aplicações.
| Símbolos de perigo | Nenhum |
| Descrição de segurança | Nocivo por ingestão ou inalação. Irritante para a pele e os olhos. Evite contato. Use com ventilação adequada. |
| Números de identificação da ONU | Não aplicável |
| Código SH | 28369900 |
| Classe de perigo | Não classificado |
| Grupo de embalagem | Não aplicável |
| Toxicidade | Toxicidade baixa a moderada |
Métodos de síntese de carbonato de zinco
O carbonato de zinco pode ser sintetizado por vários métodos. Uma abordagem comum é reagir o óxido de zinco (ZnO) com dióxido de carbono (CO2) na presença de água ou de um solvente adequado. A reação pode ser realizada a temperatura e pressão controladas para promover a formação de carbonato de zinco.
Outro método envolve a reação de cloreto de zinco (ZnCl2) ou sulfato de zinco (ZnSO4) com carbonato de sódio (Na2CO3) ou carbonato de potássio (K2CO3) em solução aquosa. Este processo forma carbonato de zinco como precipitado, que pode ser separado e coletado.
Além disso, o carbonato de zinco pode ser obtido por carbonatação de hidróxido de zinco (Zn(OH)2) ou óxido de zinco com dióxido de carbono, na forma gasosa ou dissolvido em água.
Em ambientes industriais, o carbonato de zinco é frequentemente produzido como subproduto do processamento do zinco ou como resultado de reações envolvendo materiais que contêm zinco.
É essencial garantir a estequiometria e as condições de reação corretas durante a síntese para obter um produto puro e de alta qualidade. A escolha do método depende de fatores como a disponibilidade de reagentes, a pureza desejada do produto e a aplicação pretendida do carbonato de zinco.
Usos do carbonato de zinco
O carbonato de zinco encontra diversas aplicações em diversas indústrias devido às suas propriedades únicas. Aqui estão alguns usos notáveis:
- Cerâmica: O carbonato de zinco reduz ativamente o ponto de fusão dos materiais e melhora seu brilho e transparência quando usado como agente fundente em esmaltes cerâmicos.
- Produtos farmacêuticos: Em aplicações medicinais, o carbonato de zinco serve como ingrediente ativo em algumas formulações anti-sépticas e adstringentes.
- Tintas: O carbonato de zinco funciona ativamente como pigmento branco em tintas e revestimentos, proporcionando brilho e excelente poder de cobertura.
- Indústria da borracha: No processo de vulcanização, o carbonato de zinco atua como acelerador, melhorando ativamente as propriedades mecânicas dos produtos de borracha.
- Indústria Têxtil: Como mordente, o carbonato de zinco melhora ativamente a retenção de corantes nos tecidos durante o processo de tingimento.
- Eletrônica: o carbonato de zinco encontra aplicação ativa em componentes eletrônicos e como material de revestimento para semicondutores, graças às suas propriedades elétricas.
- Agricultura: O carbonato de zinco funciona ativamente como fungicida e preventivo de mofo nas plantações.
- Fabricação de vidro: No processo de fabricação de vidro, o carbonato de zinco atua como agente fundente, diminuindo ativamente o ponto de fusão do vidro e melhorando sua clareza.
- Aditivo para alimentação animal: Os fabricantes adicionam ativamente carbonato de zinco à alimentação animal como uma fonte crucial de zinco essencial, que apoia ativamente a saúde geral do gado.
- Tratamento de Água: As instalações de tratamento de água utilizam ativamente carbonato de zinco em seus processos para controlar ativamente os níveis de pH e remover ativamente impurezas de metais pesados.
A versatilidade do carbonato de zinco em diversas indústrias destaca sua importância como um composto valioso com uma ampla gama de aplicações práticas.
Questões:
P: O ZnCO3 é solúvel em água?
R: O carbonato de zinco é pouco solúvel em água.
P: Qual reação tem maior probabilidade de ocorrer? Pt + FeCl3 Mn + CaO Li + ZnCO3 Cu + 2KNO3
R: A reação mais provável é Li + ZnCO3.
P: Que massa de ZnCO3 contém 3,11×10^22 átomos de O?
R: A massa de ZnCO3 contendo 3,11×10^22 átomos de O pode ser calculada com base na massa molar e na estequiometria do composto.
P: Qual é o nome do ZnCO3?
R: O nome do ZnCO3 é Carbonato de Zinco.
P: Qual dos seguintes compostos é solúvel em água? Cu3(PO4)2, CoS, Pb(NO3)2, ZnCO3?
R: O ZnCO3 é pouco solúvel em água.
P: Que tipo de ligação se forma entre o ZnCO3?
A: Ligações iônicas se formam entre ZnCO3.
P: O carbonato de zinco é solúvel em água?
R: O carbonato de zinco é pouco solúvel em água.
P: O que é uma bateria de carbono-zinco?
R: Uma bateria de carbono-zinco é um tipo de bateria seca que usa um ânodo de zinco e um cátodo de carbono com pasta eletrolítica.
P: Qual a diferença entre uma bateria alcalina e uma célula seca de zinco-carbono?
R: As baterias alcalinas têm maior densidade de energia e vida útil mais longa do que as células secas de zinco-carbono devido ao uso de um eletrólito alcalino.
P: Qual é a diferença entre baterias de carbono-zinco e alcalinas?
R: As baterias de carbono-zinco têm menor capacidade de energia e vida útil mais curta do que as baterias alcalinas devido às diferenças no eletrólito e na construção.
P: Você pode usar baterias de carbono-zinco em vez de baterias alcalinas?
R: Sim, mas as baterias de carbono-zinco podem ter uma vida útil mais curta e são menos adequadas para dispositivos de alto consumo do que as baterias alcalinas.