Conţinut
În acest articol: Pregătirea unei electrolize a apeiElectroliză de inginerie a apei9 Referințe
Operația de obținere din apă (H2O) hidrogen și oxigen cu ajutorul unui curent electric se numește electroliză. Această experiență de separare a două gaze poate fi realizată acasă cu echipamente puțin sofisticate. Poate fi montat și condus de copii sub supravegherea unui adult. Cu toate acestea, nu vă așteptați să economisiți planeta cu oxigenul degajat în aer și hidrogenul produs ca combustibil: cantitățile produse ca parte a acestui experiment sunt mici, dar efectul este încă spectaculos și editarea, instructivă.
etape
Partea 1 Pregătirea unei electrolize a apei
-
Turnați 350 ml de apă caldă într-un recipient adecvat. Apa nu trebuie să ajungă în partea de sus, așa că luați un recipient, de preferință sticlă, mai mare (500 ml, de exemplu). Experimentul va funcționa mai bine cu apa caldă, dar și apa rece va funcționa.- În ceea ce privește apa folosită, puteți lua atât apă de la robinet, cât și apă îmbuteliată.
- Apa caldă are o vâscozitate destul de mică, astfel încât ionii care poartă încărcările pot circula mai ușor fără a fi prea lent.
-
Turnați o lingură (17 g) de sare în apă. Se toarnă treptat în timp ce se amestecă cu o lingură, astfel încât amestecul să fie bine omogen. Obțineți o soluție salină electrolitică (adică încărcată cu ioni pozitivi și negativi).- Clorura de sodiu (de fapt, sare de masă) este un electrolit bun, adică va îmbunătăți conductivitatea apei dvs., reacția chimică va fi mai bună.
- Curentul care va emana din baterie va circula cu o rezistență mai mică între cei doi poli care vor fi tijele electrolitice. Veți avea o eliberare mai bună de gaze.
-
Tăiați ambele capete ale creioanelor. Scopul este să aveți pe fiecare parte a creionului o bucată de grafit pe care veți putea să fixați, fără a-l rupe, o agrafă de crocodil, grafitul fiind conductor. Folosiți un ascuțitor simplu pentru a șterge o bucată de a mea.- Cele două mine de grafit vor servi, de fapt, ca electrozi pentru experiment, prin ele va circula curentul generat de baterie.
- Grafitul este rezistent la apă și nu se va rupe în timpul experimentului, puteți folosi chiar și creioanele pentru a desena (după ce s-au uscat).
-
Tăiați un dreptunghi într-o cutie de carton rigid. Puteți lua, de exemplu, o cutie de încălțăminte sau orice altă cutie groasă de carton. Tăiați-l suficient de lat și suficient de lung pentru a se potrivi pe recipient. Deoarece veți face două găuri pentru trecerea creioanelor, asigurați-vă că luați un carton suficient de gros care să-și păstreze rigiditatea.- Cartonul este acolo doar pentru a ține creioanele într-o anumită poziție, și anume că creioanele trebuie să fie parțial în apă și departe de pereții containerului.
- Cartonul nu este conductiv, așa că se va odihni fără inconveniente pe partea de sus a containerului: nu va interfera cu experiența.
-
Faceți două găuri pentru creioane. Aceste găuri nu ar trebui să fie prea largi, deoarece creioanele vor fi ținute de carton. Cel mai bine este să faceți o mică crestătură cu un tăietor și să trageți creionul de forță. Încercați să faceți totul dintr-o dată, altfel gaura va fi prea largă și creionul nu va ține. Odată ce creioanele sunt apăsate la același nivel, acestea nu trebuie să se atingă între ele și nici să nu atingă partea inferioară sau laturile containerului.
Partea 2 Începeți o electroliză a apei
-
Conectați cele două cabluri la ambele terminale ale bateriei. Bateria este aici sursa de electricitate, iar cele două cabluri, echipate cu agrafe de crocodil la ambele capete, vor permite spălarea în apă prin mine. Un cablu este conectat la borna pozitivă, celălalt la borna negativă.- Puteți lua atât o baterie de 6 V, cât și o baterie de 9 V, reacția va fi în ambele cazuri.
- Aceste baterii sunt de vânzare în magazine superioare sau magazine de bricolaj.
-
Conectați fiecare dintre cabluri la unul dintre stilouri. Dificultatea constă în faptul că forcepsul se mușcă în grafit și că nu se mai mișcă. Dacă mina nu este suficient de lungă, încercați să curățați puțin mai mult lemn cu ajutorul unui tăietor. Conexiunea trebuie să fie curată.- Cu acest ansamblu, curentul este trimis în apă, ionii mediului apos sunt activate și se deplasează către tije (electrozi), iar circuitul este închis de a doua tija conectată la borna negativă.
-
Înmuiați creioanele în soluția salină. Puneți cartonul străpuns al celor două creioane pe marginea containerului. Punctele creioanelor trebuie să fie sub apă și cât mai drepte. Scoateți cartonul delicat pentru a evita mișcarea creioanelor.- Dacă doriți ca experimentul să funcționeze bine, asigurați-vă că creioanele nu se ating și nici pereții de sticlă ai containerului. Dacă este necesar, ridicați sau coborâți ușor creioanele.
-
Observați rezultatul. Ați declanșat un redox materializat de bule care se formează pe cele două puncte de creion. Pe creionul conectat la terminalul pozitiv (anod) se formează oxigen, iar pe celălalt creion (catod), hidrogenul, ambele se separă sub formă gazoasă, de la care apar bulele.- Reacția începe din momentul în care vă cufundați creioanele în soluția salină ... iar cablurile sunt conectate la baterie.
- Catodul va elibera mai multe bule, deoarece există pur și simplu de două ori mai mulți atomi de hidrogen în oxigen în apă, formula fiind H2O.