इलेक्ट्रोकेमिकल सवारी - "निष्क्रिय" जस्ता

जस्ता एक सक्रिय धातु मानिन्छ। नकारात्मक मानक सम्भाव्यताले सुझाव दिन्छ कि यसले एसिडसँग हिंसक प्रतिक्रिया गर्नेछ, तिनीहरूबाट हाइड्रोजन विस्थापित गर्नेछ। थप रूपमा, एम्फोटेरिक धातुको रूपमा, यसले आधारहरूसँग सम्बन्धित जटिल लवणहरू बनाउनको लागि प्रतिक्रिया गर्दछ। यद्यपि, शुद्ध जस्ता एसिड र क्षारहरूको लागि धेरै प्रतिरोधी छ। कारण यो धातुको सतहमा हाइड्रोजन विकासको ठूलो रिपोटेन्शियल हो। जस्ता अशुद्धताहरूले ग्याल्भेनिक माइक्रोसेलहरूको गठनलाई बढावा दिन्छ र फलस्वरूप, तिनीहरूको विघटन।

पहिलो परीक्षणको लागि तपाईलाई आवश्यक पर्दछ: हाइड्रोक्लोरिक एसिड एचसीएल, जिंक प्लेट र तामाको तार (फोटो १)। हामीले प्लेटलाई पातलो हाइड्रोक्लोरिक एसिडले भरिएको पेट्री डिशमा राख्छौं (फोटो २), र यसमा तामाको तार राख्छौं (फोटो ३), जसलाई एचसीएलले स्पष्ट रूपमा असर गर्दैन। केही समय पछि, हाइड्रोजन तामाको सतहमा तीव्र रूपमा रिलिज हुन्छ (फोटोहरू 1 र 2), र जस्तामा मात्र केही ग्यासका बुलबुलेहरू देख्न सकिन्छ। कारण जिंकमा हाइड्रोजन इभोलुसनको माथि उल्लेखित ओभरभोल्टेज हो, जुन तामामा भन्दा धेरै ठूलो छ। संयुक्त धातुहरू एसिड समाधानको सन्दर्भमा समान क्षमतामा पुग्छन्, तर हाइड्रोजन कम ओभरभोल्टेजको साथ धातुमा सजिलैसँग अलग हुन्छ - तामा। छोटो Zn Cu इलेक्ट्रोडको साथ बनेको ग्याल्भेनिक सेलमा, जस्ता एनोड हो:

(-) आवश्यकताहरू: Zn⁰ → जस्ता²⁺ + २ ई^-

र तामाको क्याथोडमा हाइड्रोजन घटाइन्छ:

(+) काटोडा: २ एच⁺ + २ ई^- → एच₂

इलेक्ट्रोड प्रक्रियाहरूको दुवै समीकरणहरू जोडेर, हामी एसिडमा जिंक विघटनको प्रतिक्रियाको रेकर्ड प्राप्त गर्छौं:

जिंक + २ एच⁺ → जस्ता²⁺ + एच₂

अर्को परीक्षणमा, हामी एक सोडियम हाइड्रोक्साइड समाधान, एक जस्ता प्लेट र एक स्टील कील (फोटो 6) प्रयोग गर्नेछौं। अघिल्लो प्रयोगमा जस्तै, जस्ता प्लेटलाई पेट्री डिशमा पातलो NaOH घोलमा राखिन्छ र त्यसमा कील राखिन्छ (फलाम एम्फोटेरिक धातु होइन र क्षारसँग प्रतिक्रिया गर्दैन)। प्रयोगको प्रभाव समान छ - हाइड्रोजन नेलको सतहमा जारी गरिएको छ, र जस्ता प्लेट केवल केही ग्याँस बुलबुले (फोटोहरू 7 र 8) संग ढाकिएको छ। Zn-Fe प्रणालीको यो व्यवहारको कारण पनि जिंकमा हाइड्रोजन विकासको ओभरभोल्टेज हो, जुन फलाममा भन्दा धेरै छ। साथै यस प्रयोगमा, जस्ता एनोड हो:

(-) आवश्यकताहरू: Zn⁰ → जस्ता²⁺ + २ ई^-

र फलामको क्याथोडमा पानी कम हुन्छ:

(+) काटोडा: २ एच₂O + 2e^- → एच₂+ 2ON^-

दुबै पक्षमा समीकरणहरू थपेर र क्षारीय प्रतिक्रिया माध्यमलाई ध्यानमा राखेर, हामीले सिद्धान्तमा जिंक विघटन प्रक्रियाको रेकर्ड प्राप्त गर्छौं (टेट्राहाइड्रोक्साइइन्काइड आयनहरू गठन हुन्छन्):

जस्ता + 2OH^- + 2H₂O → [Zn(OH)₄]²^- + एच₂