Ha cink lemezt teszünk cink-szulfátba, akkor a cink miért adja le az elektronját?

Ha egy fémlemezt saját ionjait tartalmazó oldatba (pl. cinket cink-szulfát oldatba, vagy rezet réz-szulfát oldatba) merítünk, a fém és az oldat között potenciálkülönbség alakul ki, azaz a fém vagy pozitív, vagy negatív töltésű lesz az oldattal szemben A potenciálkülönbség a fém (elsőrendű vezető) és az oldat (másodrendű vezető) érintkezési határfelületének nagyon vékony rétegében, az ún. elektrokémiai kettősrétegben jön létre. A potenciálkülönbség kialakulásának oka az, hogy az elsőrendű vezetőben, azaz a fém kristályrácsában, a rácspontokat alkotó fémionok, valamint a másodrendű vezetőben lévő fémionok az egymással érintkező fázisok közül a számukra kedvezőbb, azaz az alacsonyabb energiaszintű hely felé törekszenek. A másik fázisban lévő, de energetikailag kedvezőbb hely elfoglalása ez esetben csak elektron felvétellel (redukció), vagy elektron leadással (oxidáció) történhet. A fáziscsere iránya elsősorban anyagi minőségtől függ.

Ha pl. fém cinket merítünk cink-szulfát oldatba, akkor a cinklemez a következő egyenlet szerint oldódik:

Zn

Zn2+ + 2e-

Az oldódás eredményeképp a fém felületéről cinkionok lépnek az oldatba elektronjaikat a fémes kristályrácsban hagyva, aminek következtében az eredetileg semleges fémlemezen elektronfelesleg, az eredetileg semleges oldatban cinkion-felesleg képződik.

Az ellentétes töltések elektrosztatikus vonzása elektromos kettősréteg kialakulásához vezet, amely a további fémoldódás egyre nagyobb akadályává válik, mert a cinkionok oldatba-menetele a felhalmozódott pozitív töltések irányában történik, miközben elektronjaikat egy elektronfelesleggel bíró fémes kristályrácsban kell hagyni. A folyamat eredménye tehát egyensúlyi állapot kialakulása.