Quel est le lien entre le zinc et l'acide sulfurique?
La réaction entre le zinc et l'acide sulfurique est une réaction d'oxydoréduction ou de réduction-oxydation courante. Les réactions redox décrivent le flux d'énergie sous forme d'électrons dans une réaction. Le zinc et l'acide sulfurique sont liés par une tendance constante du zinc à donner des électrons à l'hydrogène de l'acide sulfurique, puis se lient au sulfate restant pour former du sulfate de zinc et de l'hydrogène gazeux. Cette réaction est fréquemment étudiée dans les cours de chimie car elle démontre clairement le transfert d'électrons entre l'acide et le métal.
Lorsque le zinc et l'acide sulfurique sont combinés dans une solution, le zinc agit en tant qu'agent réducteur et donne des électrons aux ions hydrogène fournis par l'acide sulfurique. De cette façon, on dit que le zinc est oxydé car il perd des électrons et que l'hydrogène est réduit lorsqu'il les gagne. Les ions sulfate se lient ensuite au zinc pour former du sulfate de zinc et l'hydrogène est libéré sous forme d'hydrogène.
Les électrolytes en chimie sont de bonnes sources de conductivité car ils sont riches en ions qui attirent les électrons d'autres substances. L'acide sulfurique aqueux joue le rôle d'électrolyte lorsque les liaisons entre les ions hydrogène et sulfate qui forment l'acide sont libérées dans l'eau. Ces ions sont alors libres de réagir avec d'autres substances, telles que le zinc, et le transfert d'électrons résultant produit de l'énergie. Dans une réaction de zinc et d'acide sulfurique, l'acide sulfurique est l'électrolyte qui déclenche la libération des électrons du zinc.
L'électricité est produite par le flux d'électrons entre le zinc et l'hydrogène dans la solution électrolytique d'acide sulfurique. Dans une réaction pure, cette énergie est perdue sous forme de chaleur. Au cours de démonstrations en laboratoire, l'activité électronique est visible sous forme de bullage actif de la solution. L'ajout d'un autre métal, tel que le cuivre, intensifie la réaction et entraîne un bullage plus rapide. Cette énergie peut être exploitée en construisant un circuit entre les métaux au lieu de les laisser réagir normalement.
Un exemple de ceci est une batterie. Les batteries fonctionnent en connectant deux métaux baignant dans des solutions électrolytiques. Dans une batterie, le zinc est conservé dans une chambre et un autre métal dans une autre. Les deux sont baignés dans un électrolyte pour déclencher la libération d'électrons qui circulent dans un circuit à l'intérieur de la batterie qui exploite l'énergie.