विद्युत रासायनिक सवारी - "निष्क्रिय" जस्ता
जिंक को एक सक्रिय धातु माना जाता है। नकारात्मक मानक क्षमता से पता चलता है कि यह एसिड के साथ हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करेगा, जिससे उनमें से हाइड्रोजन विस्थापित हो जाएगा। इसके अलावा, एक उभयचर धातु के रूप में, यह क्षारों के साथ प्रतिक्रिया करके संबंधित जटिल लवण भी बनाता है। हालाँकि, शुद्ध जस्ता एसिड और क्षार के प्रति बहुत प्रतिरोधी है। इसका कारण इस धातु की सतह पर हाइड्रोजन के विकास की बड़ी संभावना है। जिंक की अशुद्धियाँ गैल्वेनिक माइक्रोसेल्स के निर्माण को बढ़ावा देती हैं और परिणामस्वरूप, उनके विघटन को बढ़ावा देती हैं।
पहले परीक्षण के लिए आपको आवश्यकता होगी: हाइड्रोक्लोरिक एसिड एचसीएल, जिंक प्लेट और कॉपर वायर (फोटो 1)। हम प्लेट को तनु हाइड्रोक्लोरिक एसिड (फोटो 2) से भरे पेट्री डिश में डालते हैं, और उस पर तांबे का तार डालते हैं (फोटो 3), जो एचसीएल स्पष्ट रूप से प्रभावित नहीं करता है। कुछ समय बाद, तांबे की सतह (फोटो 4 और 5) पर हाइड्रोजन गहन रूप से जारी किया जाता है, और जस्ता पर केवल कुछ गैस बुलबुले देखे जा सकते हैं। कारण जस्ता पर हाइड्रोजन के विकास का उपर्युक्त ओवरवॉल्टेज है, जो तांबे की तुलना में बहुत अधिक है। संयुक्त धातुएं एसिड समाधान के संबंध में समान क्षमता तक पहुंचती हैं, लेकिन कम ओवरवॉल्टेज - तांबे के साथ धातु पर हाइड्रोजन को आसानी से अलग किया जाता है। शॉर्ट Zn Cu इलेक्ट्रोड के साथ गठित गैल्वेनिक सेल में, जिंक एनोड है:
(-) आवश्यकताएँ: Zn0 → जिंक2+ + 2e-
और तांबे के कैथोड पर हाइड्रोजन कम हो जाता है:
(+) कटोदा: 2H+ + 2e- → एन2
इलेक्ट्रोड प्रक्रियाओं के दोनों समीकरणों को एक साथ जोड़ने पर, हमें एसिड में जिंक के विघटन की प्रतिक्रिया का रिकॉर्ड प्राप्त होता है:
जिंक + 2N+ → जिंक2+ + एच2
अगले परीक्षण में, हम सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल, एक जिंक प्लेट और एक स्टील कील का उपयोग करेंगे (फोटो 6)। पिछले प्रयोग की तरह, पेट्री डिश में एक जिंक प्लेट को तनु NaOH घोल में रखा जाता है और उस पर एक कील लगाई जाती है (लोहा एक उभयधर्मी धातु नहीं है और क्षार के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है)। प्रयोग का प्रभाव समान है - नाखून की सतह पर हाइड्रोजन निकलता है, और जस्ता प्लेट केवल कुछ गैस बुलबुले (फोटो 7 और 8) से ढकी होती है। Zn-Fe प्रणाली के इस व्यवहार का कारण जिंक पर हाइड्रोजन विकास का ओवरवोल्टेज भी है, जो लोहे की तुलना में बहुत अधिक है। इस प्रयोग में भी, जिंक एनोड है:
(-) आवश्यकताएँ: Zn0 → जिंक2+ + 2e-
और लोहे के कैथोड पर पानी कम हो जाता है:
(+) कटोदा: 2H2ओ + 2e- → एन2+ 2 चालू-
दोनों पक्षों के समीकरणों को जोड़ने और क्षारीय प्रतिक्रिया माध्यम को ध्यान में रखते हुए, हम सिद्धांत रूप में जस्ता विघटन प्रक्रिया का एक रिकॉर्ड प्राप्त करते हैं (टेट्राहाइड्रॉक्सीसाइड आयन बनते हैं):
जिंक + 2ON- + 2H2ओ → [Zn(OH)4]2- + एच2
