Electrochemical rides - "Inactive" zinc

Ang zinc ay itinuturing na isang aktibong metal. Ang negatibong pamantayang potensyal ay nagmumungkahi na ito ay marahas na magre-react sa mga acid, na magpapaalis ng hydrogen mula sa kanila. Bilang karagdagan, bilang isang amphoteric metal, tumutugon din ito sa mga base upang mabuo ang kaukulang mga kumplikadong asing-gamot. Gayunpaman, ang purong zinc ay napaka-lumalaban sa mga acid at alkalis. Ang dahilan ay ang malaking repotential ng hydrogen evolution sa ibabaw ng metal na ito. Ang mga impurities ng zinc ay nagtataguyod ng pagbuo ng mga galvanic microcells at, dahil dito, ang kanilang paglusaw.

Para sa unang pagsubok kakailanganin mo: hydrochloric acid HCl, zinc plate at copper wire (larawan 1). Inilalagay namin ang plato sa isang Petri dish na puno ng dilute hydrochloric acid (larawan 2), at nilagyan ito ng tansong wire (larawan 3), na malinaw na hindi nakakaapekto sa HCl. Pagkaraan ng ilang oras, ang hydrogen ay masinsinang inilabas sa ibabaw ng tanso (mga larawan 4 at 5), at ilang mga bula ng gas lamang ang makikita sa zinc. Ang dahilan ay ang nabanggit na overvoltage ng hydrogen evolution sa zinc, na mas malaki kaysa sa tanso. Ang pinagsamang mga metal ay umaabot sa parehong potensyal na may paggalang sa acid solution, ngunit ang hydrogen ay mas madaling ihiwalay sa metal na may mas mababang overvoltage - tanso. Sa nabuong galvanic cell na may pinaikling Zn Cu electrodes, ang zinc ay ang anode:

(-) Mga Kinakailangan: Zn⁰ → sink²⁺ +2e^-

at ang hydrogen ay nabawasan sa isang tansong katod:

(+) Katoda: 2h⁺ +2e^- → H₂­

pagsasama-sama ng parehong mga equation ng mga proseso ng elektrod, nakakakuha kami ng isang talaan ng reaksyon ng zinc dissolution sa acid:

Sink + 2H⁺ → sink²⁺ + H₂­

Sa susunod na pagsubok, gagamit kami ng sodium hydroxide solution, zinc plate at steel nail (larawan 6). Tulad ng sa nakaraang eksperimento, ang isang zinc plate ay inilalagay sa isang dilute NaOH solution sa isang Petri dish at isang pako ay inilalagay dito (iron ay hindi isang amphoteric metal at hindi tumutugon sa alkalis). Ang epekto ng eksperimento ay magkatulad - ang hydrogen ay inilabas sa ibabaw ng kuko, at ang zinc plate ay natatakpan lamang ng ilang mga bula ng gas (mga larawan 7 at 8). Ang dahilan para sa pag-uugali na ito ng sistema ng Zn-Fe ay din ang overvoltage ng hydrogen evolution sa zinc, na mas malaki kaysa sa bakal. Gayundin sa eksperimentong ito, ang zinc ay ang anode:

(-) Mga Kinakailangan: Zn⁰ → sink²⁺ +2e^-

at sa bakal na katod ang tubig ay nabawasan:

(+) Katoda: 2h₂O + 2e^- → H₂+ 2ON^-

Ang pagdaragdag ng parehong mga equation sa mga gilid at isinasaalang-alang ang alkaline reaction medium, nakakakuha kami ng isang talaan ng proseso ng zinc dissolution sa prinsipyo (nabubuo ang tetrahydroxyincide anions):

Sink + 2OH^- + 2H₂O → [Zn(OH)₄]^2- + H₂