Электрохимиялык аттракциондор - "Активсиз" цинк

Цинк активдүү металл болуп эсептелет. Терс стандарттык потенциал ал кислоталар менен катуу реакция кылып, алардан суутекти алмаштыра тургандыгын көрсөтөт. Мындан тышкары, амфотердик металл катары негиздер менен реакцияга кирип, тиешелүү комплекстүү туздарды пайда кылат. Бирок, таза цинк кислоталарга жана щелочторго абдан туруктуу келет. Себеби бул металлдын бетиндеги суутек эволюциясынын чоң репотенциалы. Цинктин аралашмалары гальваникалык микроэлементтердин пайда болушуна, демек, алардын эришине өбөлгө түзөт.

Биринчи сыноо үчүн сизге керек болот: туз кислотасы HCl, цинк плитасы жана жез зым (сүрөт 1). Пластинканы суюлтулган туз кислотасы толтурулган Петри табагына салабыз (2-сүрөт), ага жез зымды салабыз (3-сүрөт), ага HCl таасир этпейт. Бир нече убакыт өткөндөн кийин, жез бетинде суутек интенсивдүү түрдө бөлүнүп чыгат (4 жана 5-сүрөттөр), цинкте бир нече гана газ көбүктөрүн байкоого болот. Мунун себеби цинктеги суутектин эволюциясынын жогоруда айтылган ашыкча чыңалышы, бул жезге караганда бир топ жогору. Бириккен металлдар кислота эритмесинде бирдей потенциалга жетет, бирок водород азыраак ашкере чыңалуу менен металлда оңой бөлүнөт - жез. Кыска Zn Cu электроддор менен түзүлгөн гальваникалык клеткада цинк анод болуп саналат:

(-) Талаптар: Zn⁰ → цинк²⁺ 2 үчүн +^-

жана суутек жез катодунда калыбына келтирилет:

(+) Катода: 2H⁺ 2 үчүн +^- → Х₂­

электрод процесстеринин эки теңдемесин кошуп, цинктин кислотада эрүү реакциясынын рекордун алабыз:

Цинк + 2N⁺ → цинк²⁺ + H₂­

Кийинки сыноодо натрий гидроксидинин эритмесин, цинк пластинасын жана болот мыкты колдонобуз (сүрөт 6). Мурунку тажрыйбадагыдай эле, цинк пластинкасын Петри табагындагы суюлтулган NaOH эритмесинин ичине салып, ага мык коюшат (темир амфотердик металл эмес жана щелочтор менен реакцияга кирбейт). Эксперименттин таасири окшош - тырмактын бетине суутек бөлүнүп чыгат, ал эми цинк пластинкасы бир нече гана газ көбүкчөлөрү менен капталган (фото 7 жана 8). Zn-Fe системасынын мындай жүрүм-турумунун себеби да темирге караганда бир топ жогору болгон цинктеги суутек эволюциясынын ашыкча чыңалышы. Ошондой эле бул экспериментте цинк анод болуп саналат:

(-) Талаптар: Zn⁰ → цинк²⁺ 2 үчүн +^-

жана темир катодунда суу азаят:

(+) Катода: 2H₂O + 2e^- → Х₂+ 2ON^-

Эки теңдемени эки тарапка кошуп, щелочтук реакция чөйрөсүн эске алуу менен цинктин эрүү процессинин негизин жазышын алабыз (тетрагидоксинциддик аниондор түзүлөт):

Zinc + 2ON^- + 2 ҮЙ₂O → [Zn(OH)₄]^2- + H₂