Какая из кислот: уксусная, азотная, соляная или серная, способствует наиболее медленному растворению цинка

Natalya

66

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо рассмотреть реакции между цинком и каждой из четырех предложенных кислот: уксусной, азотной, соляной и серной.

Мы можем использовать таблицу потенциалов стандартных электродных потенциалов для этого. Когда цинк реагирует с кислотой, происходит окислительно-восстановительная реакция, где цинк (Zn) окисляется до иона цинка (Zn^2+) и принимает электроны, а водородные ионы (H^+) из кислоты принимают эти электроны и восстанавливаются до молекулярного водорода (H2).

Итак, для каждой кислоты мы можем записать уравнение реакции и найти соответствующий потенциал стандартного электрода (\(E^\circ\)) для этой реакции. Чем выше абсолютное значение потенциала, тем легче окисление или восстановление в данной реакции. Скорость реакции зависит от скорости изменения потенциала.

1) Уксусная кислота (CH3COOH):
2H^+ + 2e^- -> H2 (E^\circ = 0.00 В)
Zn -> Zn^2+ + 2e^- (E^\circ = -0.76 В)

2) Азотная кислота (HNO3):
8H^+ + 8e^- -> 4H2 (E^\circ = 0.00 В)
Zn -> Zn^2+ + 2e^- (E^\circ = -0.76 В)

3) Соляная кислота (HCl):
2H^+ + 2e^- -> H2 (E^\circ = 0.00 В)
Zn -> Zn^2+ + 2e^- (E^\circ = -0.76 В)

4) Серная кислота (H2SO4):
2H^+ + 2e^- -> H2 (E^\circ = 0.00 В)
Zn -> Zn^2+ + 2e^- (E^\circ = -0.76 В)

Исходя из этих данных, можно сделать вывод, что все кислоты не влияют на скорость растворения цинка, так как все они имеют одинаковые потенциалы стандартных электродных потенциалов (\(E^\circ = 0.00\) В для принятия электронов и восстановления водорода). Таким образом, при одинаковых молярных концентрациях, все кислоты будут взаимодействовать с цинком с одинаковой скоростью.