Электрохимиялық аттракциондар - «Белсенді емес» мырыш

Мырыш белсенді металл болып саналады. Теріс стандартты потенциал оның қышқылдармен күшті әрекеттесіп, олардан сутегін ығыстыратынын көрсетеді. Сонымен қатар, амфотерлік металл ретінде ол негіздермен де әрекеттесіп, сәйкес күрделі тұздар түзеді. Дегенмен, таза мырыш қышқылдар мен сілтілерге өте төзімді. Мұның себебі - бұл металдың бетіндегі сутегі эволюциясының үлкен репотенциалы. Мырыш қоспалары гальваникалық микроэлементтердің пайда болуына және, демек, олардың еруіне ықпал етеді.

Бірінші сынақ үшін сізге қажет: тұз қышқылы HCl, мырыш пластина және мыс сым (фото 1). Пластинаны сұйылтылған тұз қышқылымен толтырылған Петри табақшасына саламыз (2-сурет), үстіне мыс сым саламыз (3-сурет), оған HCl әсер етпейтіні анық. Біраз уақыттан кейін мыс бетінде сутегі қарқынды түрде бөлінеді (фото 4 және 5), мырышта бірнеше газ көпіршіктері ғана байқалады. Мұның себебі - мырыштағы сутегі эволюциясының жоғарыда айтылған асқын кернеуі, ол мысқа қарағанда әлдеқайда көп. Біріктірілген металдар қышқыл ерітіндісіне қатысты бірдей потенциалға жетеді, бірақ асқын кернеуі төмен металда сутегі оңай бөлінеді - мыс. Қысқа тұйықталған Zn Cu электродтары бар қалыптасқан гальваникалық элементте мырыш анод болып табылады:

(-) Талаптар: Zn⁰ → мырыш²⁺ + 2e^-

және сутегі катодты мыста тотықсыздандырылады:

(+) Катода: 2H⁺ + 2e^- → Х₂­

электродтық процестердің екі теңдеуін қоса отырып, мырыштың қышқылда еру реакциясының жазбасын аламыз:

мырыш + 2H⁺ → мырыш²⁺ + H₂­

Келесі сынақта біз натрий гидроксиді ерітіндісін, мырыш табақшасын және болат шегені қолданамыз (фото 6). Алдыңғы тәжірибедегідей Петри табақшасындағы сұйылтылған NaOH ерітіндісіне мырыш табақшасын салып, оның үстіне шеге салады (темір амфотерлік металл емес, сілтілермен әрекеттеспейді). Тәжірибенің әсері ұқсас - сутегі тырнақ бетіне шығарылады, ал мырыш табақшасы тек бірнеше газ көпіршіктерімен жабылған (фото 7 және 8). Zn-Fe жүйесінің мұндай мінез-құлқының себебі мырыштағы сутегі эволюциясының шамадан тыс кернеуі болып табылады, ол темірге қарағанда әлдеқайда көп. Сондай-ақ бұл тәжірибеде мырыш анод болып табылады:

(-) Талаптар: Zn⁰ → мырыш²⁺ + 2e^-

ал темір катодында су азаяды:

(+) Катода: 2H₂O + 2e^- → Х₂+ 2ON^-

Екі теңдеуді бүйірлеріне қосып, сілтілі реакция ортасын ескере отырып, мырыштың еру процесінің жазбасын аламыз (тетрагидроксинцидтік аниондар түзіледі):

Мырыш + 2ОН^- + 2H₂O → [Zn (ҚОСУ)₄]^2- + H₂