สารเคมีไฟฟ้า - สังกะสี "ไม่ใช้งาน"
สังกะสีถือเป็นโลหะที่มีฤทธิ์ ศักย์มาตรฐานเชิงลบแสดงให้เห็นว่ามันจะทำปฏิกิริยารุนแรงกับกรด แทนที่ไฮโดรเจนจากพวกมัน นอกจากนี้ ในฐานะที่เป็นโลหะแอมโฟเทอริก มันยังทำปฏิกิริยากับเบสเพื่อสร้างเกลือเชิงซ้อนที่สอดคล้องกัน อย่างไรก็ตาม สังกะสีบริสุทธิ์สามารถต้านทานกรดและด่างได้มาก เหตุผลก็คือการเกิดใหม่ของไฮโดรเจนบนพื้นผิวของโลหะชนิดนี้ สิ่งเจือปนของสังกะสีส่งเสริมการก่อตัวของไมโครเซลล์กัลวานิกและทำให้เกิดการละลาย
สำหรับการทดสอบครั้งแรก คุณจะต้อง: HCl ของกรดไฮโดรคลอริก แผ่นสังกะสี และลวดทองแดง (รูปภาพ 1) เราใส่จานลงในจานเพาะเชื้อที่เต็มไปด้วยกรดไฮโดรคลอริกเจือจาง (ภาพที่ 2) และใส่ลวดทองแดงลงไป (ภาพที่ 3) ซึ่ง HCl ไม่ส่งผลกระทบอย่างเห็นได้ชัด หลังจากผ่านไประยะหนึ่ง ไฮโดรเจนจะถูกปลดปล่อยออกมาอย่างหนาแน่นบนผิวทองแดง (ภาพที่ 4 และ 5) และสามารถสังเกตฟองก๊าซบนสังกะสีได้เพียงไม่กี่ฟองเท่านั้น เหตุผลคือแรงดันไฟฟ้าเกินของวิวัฒนาการไฮโดรเจนบนสังกะสีซึ่งสูงกว่าทองแดงมาก โลหะที่รวมกันมีศักยภาพเท่ากันเมื่อเทียบกับสารละลายกรด แต่ไฮโดรเจนจะถูกแยกออกได้ง่ายกว่าบนโลหะด้วยทองแดงที่มีแรงดันไฟฟ้าเกินต่ำกว่า ในเซลล์กัลวานิกที่มีขั้วไฟฟ้า Zn Cu สั้น สังกะสีเป็นแอโนด:
(-) ข้อกำหนด: Zn0 → สังกะสี2+ +2e-
และไฮโดรเจนจะลดลงบนแคโทดทองแดง:
(+) คาโตดะ: 2H+ +2e- → นู๋2
เมื่อรวมสมการของกระบวนการอิเล็กโทรดทั้งสองเข้าด้วยกัน เราได้รับบันทึกปฏิกิริยาการละลายของสังกะสีในกรด:
สังกะสี + 2H+ → สังกะสี2+ + H2
ในการทดสอบครั้งต่อไป เราจะใช้สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ แผ่นสังกะสี และตะปูเหล็ก (ภาพที่ 6) เช่นเดียวกับในการทดลองก่อนหน้านี้ แผ่นสังกะสีจะถูกวางในสารละลาย NaOH เจือจางในจานเพาะเชื้อ และวางตะปูไว้บนนั้น (เหล็กไม่ใช่โลหะแอมโฟเทอริกและไม่ทำปฏิกิริยากับด่าง) ผลของการทดลองมีความคล้ายคลึงกัน - ไฮโดรเจนถูกปล่อยออกมาบนพื้นผิวของเล็บและแผ่นสังกะสีถูกปกคลุมด้วยฟองแก๊สเพียงไม่กี่ฟอง (ภาพที่ 7 และ 8) เหตุผลสำหรับพฤติกรรมนี้ของระบบ Zn-Fe ก็คือแรงดันไฟเกินของวิวัฒนาการไฮโดรเจนบนสังกะสี ซึ่งมากกว่าธาตุเหล็กมาก นอกจากนี้ ในการทดลองนี้ สังกะสีเป็นแอโนด:
(-) ข้อกำหนด: Zn0 → สังกะสี2+ +2e-
และน้ำแคโทดเหล็กจะลดลง:
(+) คาโตดะ: 2H2O + 2e- → นู๋2+ 2ON-
การเพิ่มสมการทั้งสองข้างและคำนึงถึงตัวกลางของปฏิกิริยาอัลคาไลน์ เราได้รับบันทึกของกระบวนการละลายสังกะสีในหลักการ (เกิดแอนไอออนเตตระไฮดรอกซีอินไซด์):
สังกะสี + 2OH- + 2H2O → [สังกะสี(OH)4]2- + H2
