Care este legătura dintre zinc și acid sulfuric?

Reacția dintre zinc și acid sulfuric este o reacție redox comună sau de reducere-oxidare. Reacțiile redox descriu fluxul de energie, sub formă de electroni, într-o reacție. Zincul și acidul sulfuric sunt conectați printr-o tendință constantă a zincului de a dona electroni hidrogenului din acidul sulfuric și apoi se leagă de sulfatul rămas pentru a forma sulfat de zinc și hidrogen gazos. Această reacție este frecvent studiată la clasele de chimie deoarece demonstrează clar transferul de electroni între acid și metal.

Atunci când zincul și acidul sulfuric sunt combinați într-o soluție, zincul acționează ca un agent reducător și donează electroni ionilor de hidrogen furnizați de acidul sulfuric. În acest fel, se spune că zincul este oxidat pe măsură ce pierde electroni și hidrogenul este redus pe măsură ce îi câștigă. Ionii de sulfat se leagă apoi de zinc, formând sulfat de zinc, iar hidrogenul este eliberat sub formă de hidrogen gazos.

Electroliții din chimie sunt surse bune de conductivitate, deoarece sunt bogați în ioni care atrag electronii din alte substanțe. Acidul sulfuric apos acționează ca un electrolit atunci când legăturile dintre ionii de hidrogen și sulfat care formează acidul sunt eliberate în apă. Acești ioni sunt apoi liberi să reacționeze cu substanțe suplimentare, cum ar fi zincul, iar transferul de electroni rezultat produce energie. Într-o reacție cu zinc și acid sulfuric, acidul sulfuric este electrolitul care declanșează zincul să-și elibereze electronii.

Electricitatea este produsă de fluxul de electroni între zinc și hidrogen în soluția electrolitică de acid sulfuric. Într-o reacție pură, această energie se pierde sub formă de căldură. În timpul demonstrațiilor de laborator, activitatea electronilor este vizibilă ca barbotare activă a soluției. Adăugarea unui alt metal, cum ar fi cuprul, intensifică reacția și are ca rezultat o barbotare mai rapidă. Această energie poate fi valorificată prin construirea unui circuit între metale în loc să le lase să reacționeze în mod normal.

Un exemplu în acest sens este o baterie. Bateriile funcționează prin conectarea a două metale scăldate în soluții electrolitice. Într-o baterie, zincul este păstrat într-o cameră, iar un alt metal este păstrat într-o cameră separată. Ambele sunt scăldate într-un electrolit pentru a declanșa eliberarea de electroni care curg de-a lungul unui circuit din interiorul bateriei care valorifică energia.