عندما يتفاعل الزنك مع حمض، مثل حمض الهيدروكلوريك (HCl) أو حمض الكبريتيك (H2SO4)، فإنه يخضع لتفاعل كيميائي يُعرف باسم الإزاحة الفردية أو تفاعل الأكسدة والاختزال. ينتج عن هذا التفاعل إطلاق غاز الهيدروجين (H2) وتكوين ملح الزنك.
كيف يتفاعل الزنك مع الحمض لتحرر غاز الهيدروجين
الزنك (Zn) هو معدن نشط يتبرع بسهولة بالإلكترونات. في وجود الحمض ، تفقد ذرات الزنك الإلكترونات وتتأكسد لتكوين أيونات الزنك (Zn2 +). من ناحية أخرى ، يكتسب الحمض هذه الإلكترونات ويقل. يمكن تمثيل التفاعل المحدد بالمعادلة التالية:
Zn (s) + 2HCl (aq) -> ZnCl2 (aq) + H2 (g)
في هذه المعادلة ، يتفاعل الزنك الصلب (Zn) مع حمض الهيدروكلوريك (HCl) لإنتاج كلوريد الزنك (ZnCl2) وغاز الهيدروجين (H2). يحدث تفاعل مماثل مع حامض الكبريتيك، مما يؤدي إلى تكوين كبريتات الزنك (ZnSO4) وغاز الهيدروجين.
يتطلب التفاعل بين الزنك والحمض وجود ماء أو محلول مائي ، حيث توجد الأحماض عادة في شكل محلول. تسهل جزيئات الماء تفكك الحمض ، مما يوفر أيونات الهيدروجين (H +) اللازمة لحدوث التفاعل. تتفاعل أيونات الهيدروجين هذه مع ذرات الزنك، مما يؤدي إلى إزاحتها من موقعها في الشبكة المعدنية وتؤدي إلى تكوين غاز الهيدروجين.
يمكن ملاحظة إطلاق غاز الهيدروجين على شكل فوران أو فقاعات أثناء التفاعل. التفاعل أيضًا طارد للحرارة ، مما يعني أنه يطلق طاقة حرارية. يمكن ملاحظة ذلك من خلال ارتفاع درجة الحرارة أثناء التفاعل.
يشيع استخدام التفاعل بين الزنك والحمض لإطلاق غاز الهيدروجين في تطبيقات مختلفة. يتم استخدامه في التجارب المعملية ، كمصدر لغاز الهيدروجين لخلايا الوقود ، وفي الصناعات التي يكون فيها غاز الهيدروجين مطلوبًا لعمليات مثل الهدرجة أو كعامل اختزال.
باختصار يتضمن تفاعل الزنك مع الحمض أكسدة الزنك وتقليل الحمض. ينتج عن هذا التفاعل إطلاق غاز الهيدروجين وتكوين ملح الزنك.
