Di chuyển điện hóa - Kẽm "không hoạt động"
Kẽm được coi là một kim loại hoạt động. Điện thế tiêu chuẩn âm cho thấy rằng nó sẽ phản ứng dữ dội với axit, thay thế hydro khỏi chúng. Ngoài ra, là một kim loại lưỡng tính, nó cũng phản ứng với bazơ để tạo thành các muối phức tương ứng. Tuy nhiên, kẽm nguyên chất rất bền với axit và kiềm. Nguyên nhân là do tiềm năng lớn của quá trình tiến hóa hydro trên bề mặt của kim loại này. Các tạp chất kẽm thúc đẩy sự hình thành của các vi tế bào galvanic và do đó, sự hòa tan của chúng.
Đối với thử nghiệm đầu tiên, bạn sẽ cần: axit clohydric HCl, tấm kẽm và dây đồng (ảnh 1). Chúng tôi đặt đĩa vào đĩa Petri chứa đầy axit clohydric loãng (ảnh 2) và đặt dây đồng lên đó (ảnh 3), mà HCl rõ ràng là không ảnh hưởng. Sau một thời gian, hydro được giải phóng mạnh trên bề mặt đồng (ảnh 4 và 5) và chỉ có thể quan sát thấy một số bọt khí trên kẽm. Lý do là điện áp quá cao của sự phát triển hydro trên kẽm, lớn hơn nhiều so với trên đồng. Các kim loại kết hợp đạt được cùng một tiềm năng đối với dung dịch axit, nhưng hydro dễ dàng tách ra hơn trên kim loại có hiệu điện thế thấp hơn - đồng. Trong tế bào điện hình thành với các điện cực Zn Cu bị chập, kẽm là cực dương:
(-) Yêu cầu: Zn0 → kẽm2+ + 2e–
và hiđro bị khử trên catot bằng đồng:
(+) Katoda: 2h+ + 2e– → N2
Cộng cả hai phương trình điện cực lại với nhau, ta thu được bản ghi về phản ứng hòa tan kẽm trong axit:
Kẽm + 2H+ → kẽm2+ + H2
Trong thử nghiệm tiếp theo, chúng tôi sẽ sử dụng dung dịch natri hydroxit, một tấm kẽm và một chiếc đinh thép (ảnh 6). Như ở thí nghiệm trước, người ta đặt một tấm kẽm vào dung dịch NaOH loãng trong một đĩa Petri và một chiếc đinh đóng vào đó (sắt không phải là kim loại lưỡng tính và không phản ứng với kiềm). Tác dụng của thí nghiệm cũng tương tự - hiđro được giải phóng trên bề mặt đinh, và tấm kẽm chỉ có một ít bọt khí (ảnh 7 và 8). Lý do cho hoạt động này của hệ Zn-Fe cũng là do quá áp của quá trình tiến hóa hydro trên kẽm, lớn hơn nhiều so với sắt. Cũng trong thí nghiệm này, kẽm là cực dương:
(-) Yêu cầu: Zn0 → kẽm2+ + 2e–
và trên catot sắt nước bị khử:
(+) Katoda: 2h2O + 2e– → N2+ 2ON–
Thêm cả hai phương trình ở bên và tính đến môi trường phản ứng kiềm, chúng tôi thu được bản ghi về nguyên tắc quá trình hòa tan kẽm (các anion tetrahydroxyincide được hình thành):
Kẽm + 2OH– + 2 giờ2O → [Zn (OH)4]2– + H2
