Cinc
El cinc es un elemento químico de símbolo Zn y número atómico 30. Es el primer elemento del grupo 12 de la tabla periódica. En algunos aspectos el cinc es químicamente similar al magnesio: su ion es de tamaño parecido y su único estado de oxidación común es +2.
Identidad
- Masa atómica
- 65.382 u
- Categoría
- Metales de transición
- Grupo
- 12
- Periodo
- 4
- Bloque
- d
- Estado(s) de oxidación
- +2
- Fase (25 °C)
- Sólido
- Apariencia
- gris plateado
Estructura electrónica
- Configuración
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10
- Configuración abreviada
- [Ar] 3d10 4s2
- Electrones por capa
- 2, 8, 18, 2
- Electronegatividad (Pauling)
- 1.65
- Afinidad electrónica
- -58 kJ/mol
- 1.ª energía de ionización
- 906 kJ/mol
- Energías de ionización
- 906 · 1733 · 3833 · 5731 · 7970… kJ/mol
Propiedades físicas
- Punto de fusión
- 419.5 °C (693 K)
- Punto de ebullición
- 906.9 °C (1180 K)
- Densidad
- 7.14 g/cm³
- Calor molar
- 25.5 J/(mol·K)
Comportamiento químico del cinc
El cinc posee una configuración electrónica [Ar] 3d¹⁰ 4s², con la subcapa 3d completamente llena. Al reaccionar pierde exclusivamente sus dos electrones externos 4s para formar el catión diamagnético Zn²⁺ con configuración [Ar] 3d¹⁰. A diferencia de los metales de transición típicos, no presenta valencias variables ni complejos coloreados, comportándose químicamente de modo análogo al magnesio. Es un metal anfótero de reactividad moderada: se oxida superficialmente en aire húmedo formando una película protectora de carbonato básico, y se disuelve con facilidad tanto en ácidos como en bases fuertes liberando hidrógeno.
Reactividad
Zn + 2 HCl → ZnCl₂ + H₂
Reacciona con ácidos no oxidantes como el ácido clorhídrico diluido liberando burbujas de hidrógeno gaseoso en un método clásico de laboratorio para generar H₂.
2 Zn + O₂ → 2 ZnO
Al calentarse al aire por encima de su punto de ebullición arde con una llama brillante blanca verdosa, produciendo copos blancos de óxido de cinc («lana de filósofo»).
Zn + 2 NaOH + 2 H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] + H₂
Por su carácter anfótero reacciona en disoluciones alcalinas concentradas de hidróxido de sodio, disolviéndose como ion cincato ([Zn(OH)₄]²⁻) y desprendiendo hidrógeno.
Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu
Por su potencial de reducción más negativo, desplaza espontáneamente al cobre de disoluciones de sulfato de cobre(II), decolorando la disolución azul y depositando cobre metálico.
Compuestos destacados
| Compuesto | Fórmula | Uso o importancia |
|---|---|---|
| Óxido de cinc | ZnO | Polvo blanco; filtro solar mineral UVA/UVB en cosmética, vulcanización de neumáticos y pomadas dérmicas antisépticas |
| Sulfato de cinc heptahidratado | ZnSO₄·7H₂O | Vitriolo blanco; suplementación agrícola y animal, curtido de pieles y fabricación de rayón |
| Cloruro de cinc | ZnCl₂ | Decapante para soldadura blanda por su capacidad de disolver óxidos metálicos, preservación de maderas e ignifugante |
| Sulfuro de cinc | ZnS | Fósforo luminiscente en pantallas de rayos X, tubos catódicos, pinturas fotoluminiscentes y ventanas de infrarrojo |
Representación de la distribución electrónica por niveles
Ver en el constructor de átomosIsótopos
El cinc natural es una mezcla de cinco isótopos estables: cinc-64 (⁶⁴Zn, 49,17 % con 34 neutrones), cinc-66 (⁶⁶Zn, 27,73 %), cinc-68 (⁶⁸Zn, 18,45 %), cinc-67 (⁶⁷Zn, 4,11 %) y cinc-70 (⁷⁰Zn, 0,62 %). Se han caracterizado más de dos docenas de radioisótopos artificiales; el cinc-65 (⁶⁵Zn, con una semivida de 244 días y emisión gamma de 1,115 MeV) se emplea habitualmente en investigación bioquímica y de ciencias ambientales como trazador del flujo de metales pesados en suelos y plantas.
Presencia y obtención
Es el vigesimocuarto elemento más abundante de la litosfera terrestre (unas 70 a 75 ppm). Jamás aparece en estado nativo. Su principal mena comercial es la esfalerita o blenda de cinc (sulfuro de cinc, ZnS), frecuentemente asociada a sulfuros de plomo y cobre; otras fuentes secundarias son la smithsonita (carbonato de cinc) y la hemimorfita (silicato de cinc). Los mayores productores mundiales son China, Perú y Australia. La extracción metalúrgica se basa en la tostación del sulfuro a óxido seguida de lixiviación ácida y electroobtención (método hidrometalúrgico), o por reducción carbotérmica en hornos pirometalúrgicos.
Historia y origen del nombre
Aunque sus minerales ya se utilizaban en la Antigüedad griega y romana para producir latón por fusión conjunta con cobre, el aislamiento del metal puro fue dominado primero en la India hacia el siglo XII y en China. En Europa, Andreas Sigismund Marggraf redescubrió el procedimiento científico para destilar cinc metálico en 1746 calentando calamina con carbón en retortas cerradas. El término «zinc» deriva probablemente del alemán «Zinke» (púa o punta), en referencia a la forma afilada y dentada de los cristales del metal solidificado.
Aplicaciones y relevancia del cinc
Usos del elemento
Más del 50 % del cinc producido en el mundo se destina al galvanizado de perfiles, chapas y tornillería de acero para protegerlos contra la corrosión atmosférica. Se emplea en aleaciones de fundición inyectada a presión (zamak) para componentes mecánicos y de automoción, en latones (aleado con cobre), como ánodos de sacrificio para proteger cascos navales e instalaciones sumergidas, y en el ánodo de pilas secas y pilas de cinc-aire.
Usos de sus compuestos
El óxido de cinc es un ingrediente clave en la vulcanización de neumáticos de caucho, protectores solares dermatológicos y cerámicas. El sulfato de cinc se utiliza para corregir deficiencias de micronutrientes en suelos agrícolas; el cloruro de cinc como fundente de soldadura y bactericida; y el sulfuro de cinc dopado en pigmentos luminiscentes.
Salud, seguridad y medio ambiente
Papel biológico
Es un oligoelemento esencial para todos los seres vivos, ocupando el segundo lugar en abundancia en el cuerpo tras el hierro. Forma parte de más de 300 enzimas fundamentales, incluidas la anhidrasa carbónica, la fosfatasa alcalina y las ARN polimerasas. Es indispensable para la integridad del sistema inmunitario, la síntesis de ADN, la cicatrización de tejidos y la estructura proteica de los «dedos de cinc» reguladores de la expresión génica.
Seguridad
El metal sólido y las piezas galvanizadas no representan peligro de toxicidad por contacto. Sin embargo, la inhalación de vapores frescos de óxido de cinc generados al soldar piezas galvanizadas provoca el síndrome agudo de la «fiebre del soldador». La ingestión masiva de sales solubles de cinc causa vómitos intensos, calambres abdominales e interfiere en la absorción del cobre.
Medio ambiente
Aunque es indispensable para la vida vegetal en microdosis, concentraciones elevadas de cinc disuelto en ríos y arroyos procedentes de efluentes mineros o escorrentía urbana resultan tóxicas para peces y plantas acuáticas, frenando su crecimiento y afectando a la fotosíntesis.
Preguntas frecuentes sobre el Cinc
¿Cómo protege el cinc al acero cuando la capa protectora se raya?
El cinc protege al acero de dos maneras. Primero, forma una barrera que dificulta el contacto del hierro con el agua y el oxígeno. Además, si la capa se raya, el cinc se desgasta antes que el hierro y ayuda a evitar que el acero expuesto se oxide. Por eso se utiliza para recubrir tejados, vallas, tornillos y otras piezas metálicas que deben resistir la intemperie.
¿Por qué el óxido de cinc bloquea la radiación solar en cremas dermatológicas sin descomponerse?
A diferencia de los filtros químicos convencionales que absorben los fotones solares y terminan degradándose fotoquímicamente tras unas horas, el óxido de cinc actúa como un filtro físico inorgánico. Sus partículas minerales reflejan, refractan y dispersan la radiación ultravioleta de longitud completa (tanto UVA como UVB). Es un compuesto fotoestable e inerte que no penetra en el torrente sanguíneo, no produce irritaciones cutáneas y no genera radicales libres perjudiciales en la piel.
¿Por qué tomar demasiado cinc puede causar falta de cobre?
Consumir grandes cantidades de cinc durante mucho tiempo puede dificultar que el intestino absorba el cobre de los alimentos. Si esta situación se mantiene, el organismo puede quedarse sin cobre suficiente para fabricar glóbulos rojos y mantener el sistema nervioso en buen estado. Por eso, los suplementos de cinc deben utilizarse en las cantidades recomendadas y no tomarse en dosis elevadas durante periodos prolongados sin orientación sanitaria.
¿Por qué los audífonos usan pilas de botón de cinc y aire?
Las pilas de los audífonos aprovechan una tecnología muy ingeniosa: utilizan el oxígeno del propio aire ambiente como uno de los reactivos para generar electricidad. Al retirar la pegatina protectora de la pila, el aire entra por unos microorificios y reacciona con el polvo de cinc interior. Esto ahorra mucho espacio y permite fabricar baterías ultracompactas con una gran duración.
¿Cómo ayuda el cinc a que nuestras células utilicen la información del ADN?
Algunas proteínas necesitan cinc para adoptar la forma adecuada y reconocer partes concretas del ADN. Estas proteínas pueden activar o desactivar determinados genes, ayudando a las células a fabricar las sustancias que necesitan y a regular su funcionamiento. Por eso, el cinc es importante para procesos como el crecimiento, la reparación de tejidos y el funcionamiento normal del sistema inmunitario.
¿Por qué se colocan bloques de cinc en el casco de los barcos?
El agua salada del mar oxida con gran facilidad el acero de los buques. Para evitarlo, los astilleros atornillan piezas de cinc en el casco sumergido y junto a las hélices. Al ser químicamente más reactivo que el hierro, el cinc se corroe primero y «se sacrifica», protegiendo íntegramente la estructura del barco hasta que las piezas se desgastan y se reemplazan.
¿Qué es la aleación Zamak y por qué se emplea tanto en molduras y piezas de automoción?
Zamak es el acrónimo comercial de una familia de aleaciones compuestas principalmente por cinc junto con proporciones rigurosas de aluminio, magnesio y cobre. Presenta un bajo punto de fusión (en torno a 400 °C), excelente fluidez líquida y mínima contracción al enfriarse. Estas cualidades permiten moldear por inyección a presión piezas de gran complejidad geométrica, paredes delgadas y tolerancias mecánicas milimétricas, como cerraduras, manillas, carburadores, carcasas electrónicas y juguetes metálicos con costes muy competitivos.
Principales fuentes consultadas: PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Última revisión: noviembre de 2026.