Reidiau electrocemegol - "Anweithredol" sinc

Mae sinc yn cael ei ystyried yn fetel gweithredol. Mae'r potensial safonol negyddol yn awgrymu y bydd yn adweithio'n dreisgar ag asidau, gan ddisodli hydrogen ohonynt. Yn ogystal, fel metel amffoterig, mae hefyd yn adweithio â gwaelodion i ffurfio'r halwynau cymhleth cyfatebol. Fodd bynnag, mae sinc pur yn gallu gwrthsefyll asidau ac alcalïau yn fawr. Y rheswm yw'r potensial mawr o esblygiad hydrogen ar wyneb y metel hwn. Mae amhureddau sinc yn hyrwyddo ffurfio microgellau galfanig ac, o ganlyniad, eu diddymu.

Ar gyfer y prawf cyntaf bydd angen: asid hydroclorig HCl, plât sinc a gwifren gopr (llun 1). Rydyn ni'n rhoi'r plât mewn dysgl Petri wedi'i llenwi ag asid hydroclorig gwanedig (llun 2), ac yn rhoi gwifren gopr arno (llun 3), sy'n amlwg nad yw HCl yn effeithio arno. Ar ôl peth amser, mae hydrogen yn cael ei ryddhau'n ddwys ar yr wyneb copr (lluniau 4 a 5), a dim ond ychydig o swigod nwy y gellir eu harsylwi ar sinc. Y rheswm yw'r gorfoltedd uchod o esblygiad hydrogen ar sinc, sy'n llawer mwy nag ar gopr. Mae'r metelau cyfun yn cyrraedd yr un potensial mewn perthynas â'r hydoddiant asid, ond mae hydrogen yn cael ei wahanu'n haws ar y metel gyda gorfoltedd is - copr. Yn y gell galfanig ffurfiedig ag electrodau Zn Cu byrrach, sinc yw'r anod:

(-) Gofynion: Zn⁰ → sinc²⁺ +2e^-

ac mae hydrogen yn cael ei leihau ar gatod copr:

(+) Katoda: 2h⁺ +2e^- → N₂

Wrth adio'r ddau hafaliad o brosesau electrod at ei gilydd, rydyn ni'n cael cofnod o adwaith hydoddiad sinc mewn asid:

Sinc + 2H⁺ → sinc²⁺ + H₂

Yn y prawf nesaf, byddwn yn defnyddio hydoddiant sodiwm hydrocsid, plât sinc a hoelen ddur (llun 6). Fel yn yr arbrawf blaenorol, gosodir plât sinc mewn hydoddiant NaOH gwanedig mewn dysgl Petri a gosodir hoelen arno (nid yw haearn yn fetel amffoterig ac nid yw'n adweithio ag alcalïau). Mae effaith yr arbrawf yn debyg - mae hydrogen yn cael ei ryddhau ar wyneb yr ewin, ac mae'r plât sinc wedi'i orchuddio â dim ond ychydig o swigod nwy (lluniau 7 ac 8). Y rheswm am yr ymddygiad hwn o'r system Zn-Fe hefyd yw gor-foltedd esblygiad hydrogen ar sinc, sy'n llawer mwy nag ar haearn. Hefyd yn yr arbrawf hwn, sinc yw'r anod:

(-) Gofynion: Zn⁰ → sinc²⁺ +2e^-

ac ar y dŵr catod haearn yn cael ei leihau:

(+) Katoda: 2h₂O + 2e^- → N₂+ 2ON^-

Gan ychwanegu'r ddau hafaliad ar yr ochrau a chan gymryd i ystyriaeth y cyfrwng adwaith alcalïaidd, rydym yn cael cofnod o'r broses diddymu sinc mewn egwyddor (mae anionau tetrahydroxyincide yn cael eu ffurfio):

Sinc + 2OH^- + 2 awr₂O → [Zn(OH)₄]²^- + H₂