Quando l'acido cloridrico e lo zinco sono combinati, creano gas idrogeno e cloruro di zinco, che è un sale. È una singola reazione di sostituzione in cui lo zinco sostituisce l'idrogeno.
Per eseguire questo esperimento, uno scienziato inizia aggiungendo una piccola quantità di acido cloridrico a una capsula di Petri o una fiaschetta. Un piccolo pezzo di metallo zinco viene quindi aggiunto all'acido cloridrico. Quando lo zinco viene introdotto nell'acido cloridrico, bolle rapidamente e produce gas idrogeno. Se uno scienziato mette un pallone sopra il pallone, catturerà il gas idrogeno e si espanderà.
Reazioni di riduzione dell'ossidazione
L'interazione dell'acido cloridrico e dello zinco è chiamata reazione di riduzione dell'ossidazione. Viene anche definito una reazione redox. Questo tipo di reazione comporta uno scambio di elettroni tra due elementi. È essenzialmente una reazione chimica che modifica il numero di ossidazione di un atomo, molecola o ione facendo cadere o guadagnare un elettrone. L'ossidazione si verifica quando gli elettroni si perdono mentre la riduzione avviene quando si ottengono gli elettroni. Le reazioni di riduzione dell'ossidazione sono comuni in natura e si verificano in molti processi vitali di base. Respirazione, corrosione, ruggine e fotosintesi sono tutti esempi di reazioni redox. Lo stato di ossidazione di un elemento si riferisce al numero di elettroni che un atomo usa, perde o guadagna quando si combina con un altro composto. Per determinare lo stato di ossidazione di un atomo, gli scienziati usano sette regole standard. Nei composti neutri, la somma degli stati di ossidazione dovrebbe essere zero. La somma degli stati di ossidazione dovrebbe essere uguale alla carica negli ioni poliatomici.
Reazioni di combustione
Le reazioni di riduzione dell'ossidazione si suddividono in quattro tipi: combinazione e decomposizione, spostamento singolo e doppio, combustione e sproporzione. La reazione di zinco e acido cloridrico è specificamente una reazione di combustione, che è anche chiamata reazione esotermica. Le reazioni esotermiche coinvolgono sempre l'ossigeno e generano sempre calore. Le reazioni che generano calore e luce sono chiamate reazioni di combustione. Nella maggior parte dei casi, le reazioni esotermiche comportano l'ossidazione dell'ossigeno da parte di una sostanza chimica. Nelle reazioni esotermiche, viene usata meno energia per rompere i legami nei reagenti piuttosto che formare nuovi legami nel prodotto risultante. Altri esempi di reazioni esotermiche sono la combustione di legna da ardere e la produzione di energia nucleare.
Gas all'idrogeno
Il gas idrogeno che lo zinco e l'acido cloridrico producono ha molti usi. L'idrogeno è uno degli elementi più abbondanti nell'universo e svolge un ruolo in molte funzioni della vita quotidiana. Sulla Terra, è presente nell'acqua e nelle molecole che formano organismi viventi. L'idrogeno esiste anche nelle stelle e nei pianeti. Non ha sapore, colore o odore ed è uno dei gas meno densi. L'idrogeno gassoso è infiammabile ma richiede l'accensione di ossigeno. L'idrogeno serve molti usi pratici nella società perché è versatile e abbastanza facile da produrre. L'idrogeno è un componente primario di molti tipi di energia e non produce emissioni tossiche se usato come cella a combustibile. È prodotto da biomassa, combustibili fossili e fonti energetiche rinnovabili. È anche usato per produrre etanolo e può alimentare veicoli elettrici. Grazie alle sue applicazioni pratiche, l'idrogeno viene utilizzato anche nel settore industriale e persino nel settore militare.
