Jaké je spojení mezi kyselinou zinečnatou a kyselinou sírovou?

Reakce mezi zinkem a kyselinou sírovou je běžná redoxní nebo redukční oxidační reakce. Redoxní reakce popisují tok energie ve formě elektronů v reakci. Zinek a kyselina sírová jsou spojeny stálou tendencí pro zinek darovat elektrony vodíku v kyselině sírové a pak se spojit se zbývajícím síranem za vzniku síranu zinečnatého a plynného vodíku. Tato reakce je často studována v hodinách chemie, protože jasně ukazuje přenos elektronů mezi kyselinou a kovem.

Když se zinek a kyselina sírová kombinují v roztoku, zinek působí jako redukční činidlo a daruje elektrony vodíkovým iontům poskytovaným kyselinou sírovou. Tímto způsobem se říká, že zinek je oxidován, protože ztrácí elektrony, a vodík se snižuje, když je získává. Sulfátové ionty se pak spojí se zinkem za vzniku síranu zinečnatého a vodík se uvolní jako plynný vodík.

Elektrolyty v chemii jsou dobrým zdrojem vodivosti, protože jsou bohaté na ionty, které přitahují elektrony z jiných látek. Vodná kyselina sírová působí jako elektrolyt, když jsou vazby mezi vodíkovými a síranovými ionty, které tvoří kyselinu, uvolněny ve vodě. Tyto ionty pak mohou volně reagovat s dalšími látkami, jako je zinek, a výsledný přenos elektronů produkuje energii. Při reakci zinku a kyseliny sírové je kyselina sírová elektrolyt, který spouští zinek, aby uvolnil své elektrony.

Elektřina je produkována tokem elektronů mezi zinkem a vodíkem v elektrolytickém roztoku kyseliny sírové. Při čisté reakci je tato energie ztracena jako teplo. Během laboratorních demonstrací je aktivita elektronů viditelná jako aktivní probublávání roztoku. Přidání dalšího kovu, jako je měď, zesiluje reakci a vede k rychlejšímu probublávání. Tuto energii lze využít vytvořením obvodu mezi kovy místo toho, aby se nechal reagovat normálně.

Příkladem toho je baterie. Baterie fungují spojením dvou kovů namočených v elektrolytických roztocích. V baterii je zinek udržován v jedné komoře a další kov v samostatné komoře. Oba jsou koupány v elektrolytu, aby se spustilo uvolňování elektronů, které protékají obvodem v baterii, která využívá energii.