Pentru a efectua acest experiment, un om de știință începe prin adăugarea unei mici cantități de acid clorhidric într-un vas Petri sau într-un balon. O mică bucată de metal zinc este apoi adăugată la acidul clorhidric. Când zincul este introdus în acidul clorhidric, acesta bulează rapid și produce gaz de hidrogen. Dacă un om de știință pune un balon peste balon, va capta gazul de hidrogen și se va extinde.
Reacțiile de reducere a oxidării
Interacțiunea dintre acidul clorhidric și zinc se numește o reacție de reducere a oxidării. Este de asemenea menționat ca o reacție redox. Acest tip de reacție implică schimbul de electroni între două elemente. Este, în esență, o reacție chimică care modifică numărul de oxidare al unui atom, moleculă sau ion prin scăderea sau câștigarea unui electron. Oxidarea are loc atunci când electronii sunt pierduți în timp ce reducerea are loc atunci când electronii sunt câștigați. Reacțiile de oxidare-reducere sunt comune în natură și apar în multe procese de bază. Respirația, coroziunea, ruginirea și fotosinteza sunt toate exemple de reacții redox. Starea de oxidare a unui element se referă la numărul de electroni pe care un atom utilizează, pierde sau câștigă când se combină cu alt compus. Pentru a determina starea de oxidare a unui atom, oamenii de stiinta folosesc sapte reguli standard. În compușii neutri, suma stărilor de oxidare trebuie să fie zero. Suma stărilor de oxidare ar trebui să fie egală cu sarcina în ionii poliatomici.
Reacțiile de combustie
Reacțiile de oxidare-reducere se împart în patru tipuri: combinarea și descompunerea, deplasarea unică și dublă, arderea și disproporționarea. Reacția zincului și a acidului clorhidric este în mod specific o reacție de ardere, numită și o reacție exotermă. Reacțiile exotermice implică întotdeauna oxigen și ele întotdeauna generează căldură. Reacțiile care generează căldură și lumină se numesc reacții de ardere. În cele mai multe cazuri, reacțiile exoterme implică o substanță chimică oxidat de oxigen. În reacțiile exoterme, se utilizează mai puțină energie pentru a rupe legăturile în reactanți decât pentru a forma noi legături în produsul rezultat. Alte exemple de reacții exotermice sunt arderea lemnului de foc și producția de energie nucleară.
Gaz de hidrogen
Gazul pe bază de hidrogen pe care îl produc zincul și acidul clorhidric are multe utilizări. Hidrogenul este unul dintre cele mai abundente elemente din univers și joacă un rol în multe funcții de viață de zi cu zi. Pe pământ, este prezent în apă și în molecule care formează organisme vii. Hidrogenul există și în stele și planete. Nu are gust, culoare sau miros și este unul dintre cele mai puțin dense gaze. Hidrogenul gazos este inflamabil, dar necesită aprinderea oxigenului. Hidrogenul servește multe utilizări practice în societate, deoarece este versatil și destul de ușor de produs. Hidrogenul este o componentă primordială a multor tipuri de energie și nu produce emisii toxice atunci când este utilizat ca o celulă de combustie. Este produsă din biomasă, combustibili fosili și surse regenerabile de energie. Este de asemenea utilizat pentru a produce etanol și poate propulsa vehicule electrice. Datorită aplicațiilor sale practice, hidrogenul este utilizat și în sectorul industrial și chiar în armată.
