Qual é a conexão entre zinco e ácido sulfúrico?

A reação entre o zinco e o ácido sulfúrico é uma reação redox comum ou redução-oxidação. As reações redox descrevem o fluxo de energia, na forma de elétrons, em uma reação. O zinco e o ácido sulfúrico são conectados por uma tendência consistente de o zinco doar elétrons ao hidrogênio no ácido sulfúrico e depois se unir ao sulfato restante para formar sulfato de zinco e gás hidrogênio. Essa reação é frequentemente estudada nas aulas de química, porque demonstra claramente a transferência de elétrons entre o ácido e o metal.

Quando o zinco e o ácido sulfúrico são combinados em uma solução, o zinco atua como um agente redutor e doa elétrons aos íons hidrogênio fornecidos pelo ácido sulfúrico. Desse modo, o zinco é oxidado à medida que perde elétrons e o hidrogênio é reduzido à medida que os ganha. Os íons sulfato se ligam ao zinco, formando sulfato de zinco, e o hidrogênio é liberado como gás hidrogênio.

Eletrólitos na química são boas fontes de condutividade, pois são ricos em íons que atraem elétrons de outras substâncias. O ácido sulfúrico aquoso atua como um eletrólito quando as ligações entre os íons hidrogênio e sulfato que formam o ácido são liberadas na água. Esses íons ficam livres para reagir com substâncias adicionais, como o zinco, e a transferência resultante de elétrons produz energia. Em uma reação de zinco e ácido sulfúrico, o ácido sulfúrico é o eletrólito que aciona o zinco para liberar seus elétrons.

A eletricidade é produzida pelo fluxo de elétrons entre o zinco e o hidrogênio na solução de ácido sulfúrico eletrolítico. Em uma reação pura, essa energia é perdida como calor. Durante demonstrações laboratoriais, a atividade eletrônica é visível como borbulhamento ativo da solução. A adição de outro metal, como o cobre, intensifica a reação e resulta em bolhas mais rápidas. Essa energia pode ser aproveitada através da construção de um circuito entre os metais, em vez de deixá-los reagir normalmente.

Um exemplo disso é uma bateria. As baterias funcionam conectando dois metais banhados em soluções eletrolíticas. Em uma bateria, o zinco é mantido em uma câmara e outro metal é mantido em uma câmara separada. Ambos são banhados em um eletrólito para acionar a liberação de elétrons que fluem ao longo de um circuito dentro da bateria que aproveita a energia.