Lorsque l'acide chlorhydrique et le zinc sont combinés, ils créent de l'hydrogène gazeux et du chlorure de zinc, qui est un sel. Il s'agit d'une réaction de remplacement unique où le zinc remplace l'hydrogène.
Pour réaliser cette expérience, un scientifique commence par ajouter une petite quantité d'acide chlorhydrique dans une boîte de Pétri ou une fiole. Un petit morceau de zinc métallique est ensuite ajouté à l'acide chlorhydrique. Lorsque le zinc est introduit dans l'acide chlorhydrique, il bouillonne rapidement et produit de l'hydrogène gazeux. Si un scientifique met un ballon au-dessus du ballon, il captera l'hydrogène gazeux et se dilatera.
Réactions d'oxydation-réduction
L'interaction de l'acide chlorhydrique et du zinc est appelée réaction d'oxydoréduction. On parle aussi de réaction redox. Ce type de réaction implique un échange d'électrons entre deux éléments. Il s'agit essentiellement d'une réaction chimique qui modifie le nombre d'oxydation d'un atome, d'une molécule ou d'un ion en laissant tomber ou en gagnant un électron. L'oxydation se produit lorsque des électrons sont perdus tandis que la réduction a lieu lorsque des électrons sont gagnés. Les réactions d'oxydoréduction sont courantes dans la nature et se produisent dans de nombreux processus vitaux de base. La respiration, la corrosion, la rouille et la photosynthèse sont tous des exemples de réactions redox. L'état d'oxydation d'un élément fait référence au nombre d'électrons qu'un atome utilise, perd ou gagne lorsqu'il se combine avec un autre composé. Pour déterminer l'état d'oxydation d'un atome, les scientifiques utilisent sept règles standard. Dans les composés neutres, la somme des états d'oxydation doit être nulle. La somme des états d'oxydation doit être égale à la charge en ions polyatomiques.
Réactions de combustion
Les réactions d'oxydoréduction se décomposent en quatre types : combinaison et décomposition, déplacement simple et double, combustion et dismutation. La réaction du zinc et de l'acide chlorhydrique est précisément une réaction de combustion, également appelée réaction exothermique. Les réactions exothermiques impliquent toujours de l'oxygène et génèrent toujours de la chaleur. Les réactions qui génèrent de la chaleur et de la lumière sont appelées réactions de combustion. Dans la plupart des cas, les réactions exothermiques impliquent l'oxydation d'un produit chimique par l'oxygène. Dans les réactions exothermiques, moins d'énergie est utilisée pour rompre les liaisons dans les réactifs que pour former de nouvelles liaisons dans le produit résultant. D'autres exemples de réactions exothermiques sont la combustion de bois de chauffage et la production d'énergie nucléaire.
hydrogène gazeux
L'hydrogène gazeux produit par le zinc et l'acide chlorhydrique a de nombreuses utilisations. L'hydrogène est l'un des éléments les plus abondants dans l'univers et il joue un rôle dans de nombreuses fonctions de la vie quotidienne. Sur Terre, il est présent dans l'eau et dans les molécules qui forment les organismes vivants. L'hydrogène existe également dans les étoiles et les planètes. Il n'a pas de goût, de couleur ou d'odeur, et est l'un des gaz les moins denses. L'hydrogène gazeux est inflammable mais il a besoin d'oxygène pour s'enflammer. L'hydrogène sert à de nombreuses utilisations pratiques dans la société car il est polyvalent et assez facile à produire. L'hydrogène est un composant principal de nombreux types d'énergie et ne produit pas d'émissions toxiques lorsqu'il est utilisé comme pile à combustible. Il est produit à partir de biomasse, de combustibles fossiles et de sources d'énergie renouvelables. Il est également utilisé pour produire de l'éthanol et peut alimenter des véhicules électriques. En raison de ses applications pratiques, l'hydrogène est également utilisé dans le secteur industriel et même dans l'armée.
