Hvad er forbindelsen mellem zink og svovlsyre?
Reaktionen mellem zink og svovlsyre er en almindelig redox- eller reduktionsoxidationsreaktion. Redox-reaktioner beskriver strømmen af energi, i form af elektroner, i en reaktion. Zink og svovlsyre er forbundet ved en konstant tendens for, at zink donerer elektroner til brintet i svovlsyre og derefter bindes med det resterende sulfat til dannelse af zinksulfat og hydrogengas. Denne reaktion studeres ofte i kemiklasser, fordi den tydeligt viser overførslen af elektroner mellem syren og metallet.
Når zink og svovlsyre kombineres i en opløsning, fungerer zinken som et reduktionsmiddel og donerer elektroner til brintionerne, der leveres af svovlsyren. På denne måde siges zink at være oxideret, da det mister elektroner og brint reduceres, når det vinder dem. Sulfationerne binder derefter til zinket, danner zinksulfat, og brintet frigøres som hydrogengas.
Elektrolytter i kemi er gode kilder til ledningsevne, da de er rige på ioner, der tiltrækker elektroner fra andre stoffer. Vandig svovlsyre fungerer som en elektrolyt, når bindingerne mellem brint og sulfationer, der danner syren, frigøres i vand. Disse ioner er derefter frie til at reagere med yderligere stoffer, såsom zink, og den resulterende overførsel af elektroner producerer energi. I en zink- og svovlsyrereaktion er svovlsyre den elektrolyt, der udløser zink til at frigive sine elektroner.
Elektricitet produceres ved strømmen af elektroner mellem zink og brint i den elektrolytiske svovlsyreopløsning. I en ren reaktion går denne energi tabt som varme. Under laboratoriedemonstrationer er elektronaktiviteten synlig som aktiv bobling af opløsningen. Tilsætningen af et andet metal, såsom kobber, forstærker reaktionen og resulterer i hurtigere boble. Denne energi kan udnyttes ved at oprette et kredsløb mellem metaller i stedet for at lade dem reagere normalt.
Et eksempel på dette er et batteri. Batterier fungerer ved at forbinde to metaller badet i elektrolytiske opløsninger. I et batteri opbevares zink i et kammer, og et andet metal opbevares i et separat. Begge bades i en elektrolyt for at udløse frigørelse af elektroner, der strømmer langs et kredsløb inden i batteriet, som udnytter energien.