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Säurekorrosion - Zink + Schwefelsäure
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rob...o.0
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Anmeldungsdatum: 11.02.2007
Beiträge: 24

BeitragVerfasst am: 15 Nov 2009 - 16:27:18    Titel: Säurekorrosion - Zink + Schwefelsäure

Hallo,

ich bin am Verzweifeln. Ich soll erklären, warum bei der Zufügung von reinem Zink zu Schwefelsäure weniger Wasserstoff frei wird, als wenn zusätzlich noch Kupfersulfat zugefügt wird. Ich habe einen Text bekommen, der dies eigentlich ganz gut erklärt:

"Sehr reines Zink entwickelt mit Säuren bei milden Temperaturen fast keinen Wasserstoff. Dies rührt daher, dass die bei der Lösung des Zinks gebildeten positiven Zink-Ionen eine Annäherung und Entladung der ebenfalls positiv geladenen Oxonium-Ionen am Zink erschweren. Viele Metalle sind aber durch geringe Mengen anderer Metalle verunreinigt. So ist beispielsweise in technischem Zink immer etwas Kupfer zu finden. Wenn dieses Zink mit einer Säure in Berührung kommt, bildet sich zwischen Zink und Kupfer eine durch die als Elektrolyt wirkende Säre kurgeschlossene galvanische Zelle (Lokalelement). Die bei der Oxidation des Zinks abgegebenen Elektronen bewegen sich nun zum Kupfer und können dort die Oxonium-Ionen reduzieren. So geht das Zink unter Wasserstoffbildung am Kupfer in Lösung. Da die Zink-Ionen löslich sind, wird die Überfläche des Zinks ständig abgetragen, sodass unter Einwirkung des Elektrolyten und des Kupfers auch weiter ein Lokalelement vorhanden ist. Das unendle Zink löst sich im Laufe der Zeit immer weiter auf."


So, kommen wir zu meinem eigentlichen Problem: Ich verstehe nicht, wieso das reine Zink zu Zn+ wird wenn es gelöst wird (fett gedrucktes in Text). Wenn das Zink mit den H+ Ionen der Säure reagieren würde, dann würde ja dann schon eine Abspaltung von Wasserstoff stattfinden. 2Zn + 2(H+) --> 2(Zn+) + 2H. Das dann die Oxonium-Ionen nicht mehr mit Zn+ reagieren ist ja im prinzip nicht weiter "wild", da ja schon eine Menge Wasserstoff frei geworden ist.
Dass sich eine galvanische Zelle bildet und das Zink oxidiert wird verstehe ich. Nur nicht wie es zu der anfänglichen Bildung von Zn+ kommt.


Danke für eure Antworten.
Mit freundlichem Gruß
rob
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Anmeldungsdatum: 02.08.2007
Beiträge: 1109
Wohnort: Dortmund

BeitragVerfasst am: 15 Nov 2009 - 21:36:18    Titel: Re: Säurekorrosion - Zink + Schwefelsäure

rob...o.0 hat folgendes geschrieben:
Dass sich eine galvanische Zelle bildet und das Zink oxidiert wird verstehe ich. Nur nicht wie es zu der anfänglichen Bildung von Zn+ kommt.
Hast du doch selbst geschrieben (zwar nicht ganz richtig, aber verständlich):
2Zn + 2(H+) --> 2(Zn+) + H2 Rolling Eyes
Zum Zink-Atom kommen paar Protonen, nehmen jeweils ein Elektron mit und werden zu neutralen Wasserstoff-Atomen, vereinigen sich miteinander und gehen als Molekül nach oben. Dem Zink-Atom fehlen nun 2 Elektronen, also wird es zum positiven Ion. Weitere Protonen haben nun Probleme, sich dem Zn-Ion anzunähern, weil ihre elektrische Ladung das gleiche Vorzeichen hat. Wenn diese Zn-Ionen auf der Zinkoberfläche bleiben, verscheuchen sie Protonen, so dass die Reaktion nicht so gut weiter geht. Und sonst schwimmen noch zweifach negative SO4-Ionen (Säurereste) in der Lösung herum. Damit sie insgesamt neutral bleibt.
rob...o.0
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Anmeldungsdatum: 11.02.2007
Beiträge: 24

BeitragVerfasst am: 16 Nov 2009 - 11:03:07    Titel:

Danke für die Antwort.

Dann reagiert also das Zn+ in Anwesenheit von Cu weiter zu Zn2+ und das Cu- "gibt" dann das "überflüssige" Elektron weiter an Protonen bzw. die Oxoniumgruppen. So kommt es dann zur weiteren Freisetzung von Wasserstoff und dem Auflösen des Zinks.

Mit freundlichem Gruß
rob
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