Qual è la connessione tra zinco e acido solforico?
La reazione tra zinco e acido solforico è una reazione redox comune o di ossidazione di riduzione. Le reazioni redox descrivono il flusso di energia, sotto forma di elettroni, in una reazione. Lo zinco e l'acido solforico sono collegati da una tendenza costante di zinco a donare elettroni all'idrogeno nell'acido solforico e quindi si legano con il solfato rimanente per formare solfato di zinco e idrogeno. Questa reazione è spesso studiata nelle classi di chimica perché dimostra chiaramente il trasferimento di elettroni tra l'acido e il metallo.
Quando l'acido zinco e solforico sono combinati in una soluzione, lo zinco funge da agente riducente e dona elettroni agli ioni idrogeno forniti dall'acido solforico. In questo modo si dice che lo zinco sia ossidato in quanto perde elettroni e l'idrogeno viene ridotto in quanto li guadagna. Gli ioni solfato si legano quindi con lo zinco, formando solfato di zinco e l'idrogeno viene rilasciato come idrogeno gas.
Gli elettroliti in chimica sono buone fonti di conducibilità così come sonoricchi di ioni che attirano elettroni da altre sostanze. L'acido solforico acquoso funge da elettrolita quando i legami tra ioni idrogeno e solfato che formano l'acido vengono rilasciati in acqua. Questi ioni sono quindi liberi di reagire con sostanze aggiuntive, come lo zinco, e il conseguente trasferimento di elettroni produce energia. In una reazione di zinco e acido solforico, l'acido solforico è l'elettrolita che innesca lo zinco per rilasciare i suoi elettroni.
L'elettricità è prodotta dal flusso di elettroni tra zinco e idrogeno all'interno della soluzione di acido solforico elettrolitico. In una pura reazione questa energia viene persa come calore. Durante le dimostrazioni di laboratorio l'attività degli elettroni è visibile come gorgogliamento attivo della soluzione. L'aggiunta di un altro metallo, come il rame, intensifica la reazione e provoca un gorgogliamento più rapido. Questa energia può essere sfruttata costruendo un circuito tra i metalli INSTead di lasciarli reagire normalmente.
Un esempio di questo è una batteria. Le batterie funzionano collegando due metalli bagnati in soluzioni elettrolitiche. In una batteria, lo zinco viene tenuto in una camera e un altro metallo viene mantenuto in una separata. Entrambi sono bagnati in un elettrolita per innescare il rilascio di elettroni che scorrono lungo un circuito all'interno della batteria che sfrutta l'energia.