Vad är kopplingen mellan zink och svavelsyra?

Reaktionen mellan zink och svavelsyra är en vanlig redox- eller reduktionsoxidationsreaktion. Redoxreaktioner beskriver flödet av energi, i form av elektroner, i en reaktion. Zink och svavelsyra är sammankopplade med en jämn tendens för zink att donera elektroner till väte i svavelsyra och sedan binda till det återstående sulfatet för att bilda zinksulfat och vätgas. Denna reaktion studeras ofta i kemiklasser eftersom den tydligt visar överföringen av elektroner mellan syran och metallen.

När zink och svavelsyra kombineras i en lösning, fungerar zinken som ett reduktionsmedel och donerar elektroner till vätejonerna som tillhandahålls av svavelsyran. På detta sätt sägs zink oxideras eftersom det förlorar elektroner och väte reduceras när det får dem. Sulfatjonema binds sedan med zinken, bildar zinksulfat, och vätet frigörs som vätgas.

Elektrolyter i kemi är bra källor för konduktivitet eftersom de är rika på joner som lockar elektroner från andra ämnen. Vattenhaltig svavelsyra fungerar som en elektrolyt när bindningarna mellan väte och sulfatjoner som bildar syran frigörs i vatten. Dessa joner är då fria att reagera med ytterligare ämnen, såsom zink, och den resulterande överföringen av elektroner producerar energi. Vid en zink- och svavelsyrareaktion är svavelsyra elektrolyten som utlöser zink att frigöra sina elektroner.

Elektricitet produceras genom flödet av elektroner mellan zink och väte i den elektrolytiska svavelsyralösningen. I en ren reaktion går denna energi bort som värme. Under laboratoriedemonstrationer är elektronaktiviteten synlig som aktiv bubbla av lösningen. Tillsatsen av en annan metall, såsom koppar, förstärker reaktionen och resulterar i snabbare bubbling. Denna energi kan utnyttjas genom att bygga en krets mellan metallerna istället för att låta dem reagera normalt.

Ett exempel på detta är ett batteri. Batterier fungerar genom att ansluta två metaller badade i elektrolytiska lösningar. I ett batteri förvaras zink i en kammare och en annan metall förvaras i en separat. Båda badas i en elektrolyt för att utlösa frigörandet av elektroner som flödar längs en krets i batteriet som utnyttjar energin.