Էլեկտրաքիմիական զբոսանքներ - «Անակտիվ» ցինկ
Ցինկը համարվում է ակտիվ մետաղ։ Բացասական ստանդարտ պոտենցիալը հուշում է, որ այն բուռն արձագանքելու է թթուների հետ՝ ջրածինը հեռացնելով դրանցից: Բացի այդ, որպես ամֆոտերային մետաղ, այն նաև արձագանքում է հիմքերի հետ՝ առաջացնելով համապատասխան բարդ աղեր։ Այնուամենայնիվ, մաքուր ցինկը շատ դիմացկուն է թթուների և ալկալիների նկատմամբ: Պատճառը ջրածնի էվոլյուցիայի մեծ ռեպոտենցիալն է այս մետաղի մակերեսին: Ցինկի խառնուրդները նպաստում են գալվանական միկրոբջիջների առաջացմանը և, հետևաբար, դրանց տարրալուծմանը։
Առաջին փորձարկման համար ձեզ հարկավոր է՝ HCl աղաթթու, ցինկի թիթեղ և պղնձե մետաղալար (լուսանկար 1): Ափսեն լցնում ենք նոսր աղաթթվով լցված Պետրի ամանի մեջ (լուսանկար 2), վրան պղնձե մետաղալար ենք դնում (լուսանկար 3), որի վրա ակնհայտորեն չի ազդում HCl-ը։ Որոշ ժամանակ անց ջրածինը ինտենսիվորեն արտազատվում է պղնձի մակերեսի վրա (լուսանկարներ 4 և 5), իսկ ցինկի վրա կարելի է նկատել միայն մի քանի գազի պղպջակներ։ Պատճառը ցինկի վրա ջրածնի էվոլյուցիայի վերը նշված գերլարումն է, որը շատ ավելի մեծ է, քան պղնձի վրա։ Համակցված մետաղները հասնում են նույն պոտենցիալին թթվային լուծույթի նկատմամբ, սակայն ջրածինը ավելի հեշտ է բաժանվում մետաղի վրա ավելի ցածր գերլարումով՝ պղինձով։ Ձևավորված գալվանական խցում՝ կարճացված Zn Cu էլեկտրոդներով, ցինկը անոդ է.
(-) Պահանջներ՝ Zn0 → ցինկ2+ + 2 ե-
և ջրածինը կրճատվում է պղնձի կաթոդի վրա.
(+) Katoda՝ 2H+ + 2 ե- → Ն2
Էլեկտրոդային պրոցեսների երկու հավասարումները միասին գումարելով՝ մենք ստանում ենք թթուում ցինկի լուծարման ռեակցիայի արձանագրություն.
Ցինկ + 2N+ → ցինկ2+ + H2
Հաջորդ փորձարկման ժամանակ մենք կօգտագործենք նատրիումի հիդրօքսիդի լուծույթ, ցինկի թիթեղ և պողպատե մեխ (լուսանկար 6): Ինչպես նախորդ փորձի ժամանակ, Պետրիի ափսեի մեջ նոսր NaOH լուծույթի մեջ տեղադրում են ցինկի ափսե և վրան դնում մեխ (երկաթը ամֆոտերային մետաղ չէ և չի փոխազդում ալկալիների հետ)։ Փորձի էֆեկտը նման է` եղունգի մակերեսին ջրածինը բաց է թողնվում, իսկ ցինկի թիթեղը ծածկված է միայն մի քանի գազի պղպջակներով (լուսանկարներ 7 և 8): Zn-Fe համակարգի նման վարքագծի պատճառը նաև ցինկի վրա ջրածնի էվոլյուցիայի գերլարումն է, որը շատ ավելի մեծ է, քան երկաթի վրա։ Նաև այս փորձի մեջ ցինկը անոդ է.
(-) Պահանջներ՝ Zn0 → ցինկ2+ + 2 ե-
իսկ երկաթի կաթոդի վրա ջուրը կրճատվում է.
(+) Katoda՝ 2H2O + 2e- → Ն2+ 2 ON-
Կողմերի վրա ավելացնելով երկու հավասարումները և հաշվի առնելով ալկալային ռեակցիայի միջավայրը, մենք ստանում ենք սկզբունքորեն ցինկի լուծարման գործընթացի գրառում (ձևավորվում են տետրահիդրոքսինցիդի անիոններ).
Ցինկ + 2ON- + 2H2O → [Zn(OH)4]2- + H2
