Plimbări electrochimice - zinc „inactiv”.
Zincul este considerat un metal activ. Un potențial standard negativ sugerează că va reacționa violent cu acizii, înlocuind hidrogenul din aceștia. În plus, ca metal amfoter, reacționează și cu bazele pentru a forma sărurile complexe corespunzătoare. Cu toate acestea, zincul pur este foarte rezistent la acizi și alcalii. Motivul este suprapotenţialul mare de degajare a hidrogenului pe suprafaţa acestui metal. Impuritățile de zinc favorizează formarea microcelulelor galvanice și, în consecință, dizolvarea acestora.
Pentru primul test veți avea nevoie de: acid clorhidric HCl, placă de zinc și sârmă de cupru (foto 1). Punem placa într-un vas Petri umplut cu acid clorhidric diluat (foto 2) și punem pe ea un fir de cupru (foto 3), care în mod clar nu este afectat de HCI. După ceva timp, hidrogenul este eliberat intens pe suprafața de cupru (fotografii 4 și 5), iar pe zinc pot fi observate doar câteva bule de gaz. Motivul este supratensiunea menționată mai sus a degajării hidrogenului pe zinc, care este mult mai mare decât pe cupru. Metalele combinate ating același potențial față de soluția acidă, dar hidrogenul este mai ușor separat pe metalul cu mai puțină supratensiune - cuprul. În celula galvanică formată cu electrozi Zn Cu în scurtcircuit, anodul este zinc:
(-) Cerințe: Zn0 → zinc2+ + 2e-
iar hidrogenul este redus la catodul de cupru:
(+) Katoda: 2h+ + 2e- → N2
Adăugând ambele ecuații ale proceselor electrodului una lângă alta, obținem o înregistrare a reacției de dizolvare a zincului în acid:
Zinc + 2N+ → zinc2+ + H2
In urmatorul test vom folosi o solutie de hidroxid de sodiu, o placa de zinc si un cui de otel (Foto 6). Ca și în experimentul anterior, o placă de zinc este plasată într-o soluție de NaOH diluată într-o cutie Petri și se pune un cui pe ea (fierul nu este un metal amfoter și nu reacționează cu alcalii). Efectul experimentului este similar - hidrogenul este eliberat pe suprafața unghiei, iar placa de zinc este acoperită doar cu câteva bule de gaz (fotografiile 7 și 8). Motivul acestui comportament al sistemului Zn-Fe este și supratensiunea degajării hidrogenului pe zinc, care este mult mai mare decât pe fier. De asemenea, în acest experiment anodul este zinc:
(-) Cerințe: Zn0 → zinc2+ + 2e-
iar apa este redusă la catodul de fier:
(+) Katoda: 2h2O + 2e- → N2+ 2ON-
Adăugând ambele ecuații una lângă alta și ținând cont de mediul alcalin al reacției, obținem o înregistrare a procesului de dizolvare a zincului în principiu (se formează anioni tetrahidroxiincidi):
Zinc + 2ON- + 2 ore2O → [Zn (OH)4]2- + H2
