La reazione tra zinco e acido solforico è un comune redox, o reazione di riduzione-ossidazione. Le reazioni redox descrivono il flusso di energia, sotto forma di elettroni, in una reazione. Lo zinco e l’acido solforico sono collegati da una tendenza costante dello zinco a donare elettroni all’idrogeno nell’acido solforico e quindi si legano con il solfato rimanente per formare solfato di zinco e gas idrogeno. Questa reazione è frequentemente studiata nelle lezioni di chimica perché dimostra chiaramente il trasferimento di elettroni tra l’acido e il metallo.
Quando zinco e acido solforico sono combinati in una soluzione, lo zinco agisce come agente riducente e dona elettroni agli ioni idrogeno forniti dall’acido solforico. In questo modo si dice che lo zinco si ossida perdendo elettroni e l’idrogeno si riduce quando li acquista. Gli ioni solfato si legano quindi allo zinco, formando solfato di zinco e l’idrogeno viene rilasciato come gas idrogeno.
Gli elettroliti in chimica sono buone fonti di conduttività poiché sono ricchi di ioni che attraggono gli elettroni da altre sostanze. L’acido solforico acquoso agisce come un elettrolita quando i legami tra gli ioni idrogeno e solfato che formano l’acido vengono rilasciati nell’acqua. Questi ioni sono quindi liberi di reagire con sostanze aggiuntive, come lo zinco, e il conseguente trasferimento di elettroni produce energia. In una reazione di zinco e acido solforico, l’acido solforico è l’elettrolita che fa sì che lo zinco rilasci i suoi elettroni.
L’elettricità è prodotta dal flusso di elettroni tra zinco e idrogeno all’interno della soluzione di acido solforico elettrolitico. In una reazione pura questa energia si perde sotto forma di calore. Durante le dimostrazioni di laboratorio l’attività degli elettroni è visibile come gorgogliamento attivo della soluzione. L’aggiunta di un altro metallo, come il rame, intensifica la reazione e determina un gorgogliamento più rapido. Questa energia può essere sfruttata costruendo un circuito tra i metalli invece di lasciarli reagire normalmente.
Un esempio di questo è una batteria. Le batterie funzionano collegando due metalli immersi in soluzioni elettrolitiche. In una batteria, lo zinco è tenuto in una camera e un altro metallo è tenuto in una camera separata. Entrambi sono immersi in un elettrolita per innescare il rilascio di elettroni che scorrono lungo un circuito all’interno della batteria che sfrutta l’energia.