Електрохемиски атракции – „Неактивен“ цинк

Цинкот се смета за активен метал. Негативниот стандарден потенцијал сугерира дека тој бурно ќе реагира со киселините, поместувајќи го водородот од нив. Покрај тоа, како амфотеричен метал, тој исто така реагира со бази за да ги формира соодветните сложени соли. Сепак, чистиот цинк е многу отпорен на киселини и алкалии. Причината е големиот прекумерен потенцијал на еволуција на водород на површината на овој метал. Нечистотиите од цинк промовираат формирање на галвански микроклетки и, следствено, нивно растворање.

За првиот тест ќе ви требаат: хлороводородна киселина HCl, цинкова плоча и бакарна жица (слика 1). Плочата ја ставаме во петриева чинија наполнета со разредена хлороводородна киселина (слика 2) и врз неа ставаме бакарна жица (слика 3), која очигледно не е засегната од HCl. По некое време, водородот интензивно се ослободува на бакарната површина (фотографии 4 и 5), а на цинкот може да се забележат само неколку гасни меури. Причината е гореспоменатиот пренапон на еволуцијата на водородот на цинкот, кој е многу поголем отколку на бакарот. Комбинираните метали го достигнуваат истиот потенцијал во однос на киселинскиот раствор, но водородот полесно се одвојува на металот со помал пренапон - бакар. Во формираната галванска ќелија со електроди со краток спој Zn Cu, анодата е цинк:

(-) Барања: Zn⁰ → цинк²⁺ + 2e^-

а водородот се редуцира на бакарната катода:

(+) Катода: 2ч⁺ + 2e^- → Х₂

Додавајќи ги двете равенки на процесите на електродата една до друга, добиваме запис за реакцијата на растворање на цинк во киселина:

Цинк + 2N⁺ → цинк²⁺ + H₂

Во следниот тест ќе користиме раствор на натриум хидроксид, цинкова плоча и челичен клинец (Фотографија 6). Како и во претходниот експеримент, цинковата плоча се става во разреден раствор на NaOH во петриева чинија и врз неа се става шајка (железото не е амфотеричен метал и не реагира со алкалии). Ефектот на експериментот е сличен - водородот се ослободува на површината на ноктот, а цинковата плоча е покриена само со неколку меурчиња од гас (фотографии 7 и 8). Причината за ваквото однесување на системот Zn-Fe е и пренапонот на еволуцијата на водородот на цинкот, кој е многу поголем отколку на железото. Исто така во овој експеримент анодата е цинк:

(-) Барања: Zn⁰ → цинк²⁺ + 2e^-

а водата се намалува на железната катода:

(+) Катода: 2ч₂О + 2е^- → Х₂+ 2 ВКЛУЧЕНО^-

Додавајќи ги двете равенки рамо до рамо и земајќи ја предвид алкалната средина на реакцијата, добиваме евиденција за процесот на растворање на цинкот во принцип (се формираат тетрахидроксиинцидни анјони):

Цинк + 2ON^- + 2 ч₂O → [Zn (OH)₄]²^- + H₂