Come produrre ossigeno e idrogeno dalle molecole d'acqua mediante elettrolisi

Contenuto

• stadi
• Parte 1 Preparare un'elettrolisi dell'acqua
• Parte 2 Inizia un'elettrolisi dell'acqua

In questo articolo: Preparazione di un'elettrolisi dell'acqua Ingegneria elettrolisi dell'acqua9 Riferimenti

L'operazione di ottenere dall'acqua (H₂O) di idrogeno e ossigeno per mezzo di una corrente elettrica si chiama elettrolisi. Questa esperienza di separazione dei due gas può essere fatta a casa con attrezzature poco sofisticate. Può essere montato e guidato da bambini sotto la supervisione di un adulto. Tuttavia, non aspettarti di salvare il pianeta con l'ossigeno rilasciato nell'aria e l'idrogeno prodotto come combustibile: le quantità prodotte nell'ambito di questo esperimento sono piccole, ma l'effetto è ancora spettacolare e l'editing, istruttivo.

stadi

Parte 1 Preparare un'elettrolisi dell'acqua

1. 
   

   
   Versare 350 ml di acqua calda in un contenitore adatto. L'acqua non ha bisogno di arrivare in cima, quindi prendi un contenitore, preferibilmente di vetro, più grande (ad esempio 500 ml). L'esperimento funzionerà meglio con l'acqua calda, ma anche l'acqua fredda funzionerà.
   • Per quanto riguarda l'acqua utilizzata, puoi prendere sia l'acqua del rubinetto che l'acqua in bottiglia.
   • L'acqua calda ha una viscosità piuttosto bassa, in modo che gli ioni che trasportano le cariche possano circolare più facilmente senza essere troppo lenti.

2. 
   

   
   
   
   Versa un cucchiaio (17 g) di sale nell'acqua. Versalo gradualmente mescolando con un cucchiaio in modo che il composto sia ben omogeneo. Ottieni una soluzione salina elettrolitica (cioè carica di ioni positivi e negativi).
   • Il cloruro di sodio (in realtà, il sale da tavola) è un buon elettrolita, vale a dire che migliorerà la conduttività dell'acqua, la reazione chimica sarà migliore.
   • La corrente che emanerà dalla batteria circolerà con meno resistenza tra i due poli che saranno le aste elettrolitiche. Avrai un rilascio di gas migliore.

3. 
   

   
   Taglia entrambe le estremità delle matite. L'obiettivo è quello di avere su ogni lato della matita un pezzo di grafite su cui sarai in grado di fissare, senza romperlo, una clip di coccodrillo, essendo la grafite conduttiva. Usa un semplice temperamatite per cancellare un mio pezzo.
   • Le due miniere di grafite fungeranno infatti da elettrodi per l'esperimento, è attraverso loro che circola la corrente generata dalla batteria.
   • La grafite è impermeabile e non si romperà durante l'esperimento, puoi persino usare i tuoi pastelli per disegnare (dopo averli asciugati).

4. 
   

   
   
   
   Ritaglia un rettangolo in una scatola di cartone rigida. Puoi prendere, ad esempio, una scatola da scarpe o qualsiasi altra scatola di cartone spessa. Taglialo abbastanza largo e lungo abbastanza da adattarsi al contenitore. Dato che farai due fori per il passaggio delle matite, assicurati di prendere un cartone abbastanza spesso da mantenere la sua rigidità.
   • Il cartone è lì solo per contenere le matite in una determinata posizione, vale a dire che le matite devono essere parzialmente nell'acqua e lontano dalle pareti del contenitore.
   • Il cartone non è conduttivo, quindi riposerà senza alcun inconveniente sulla parte superiore del contenitore: non interferirà con l'esperienza.

5. 
   

   
   Fai due fori per le matite. Questi fori non dovrebbero essere troppo larghi, perché le matite saranno trattenute dal cartone. La cosa migliore è fare una piccola tacca con un cutter e trascinare la matita della forza. Prova a fare tutto in una volta, altrimenti il ​​buco sarà troppo largo e la matita non reggerà. Una volta premute le matite sullo stesso livello, non devono toccarsi né toccare il fondo o i lati del contenitore.

Parte 2 Inizia un'elettrolisi dell'acqua

1. 
   

   
   Collegare i due cavi a entrambi i terminali della batteria. La batteria è qui la fonte di elettricità e i due cavi, dotati di clip a coccodrillo ad entrambe le estremità, consentiranno di lavare l'acqua attraverso le miniere. Un cavo è collegato al terminale positivo, l'altro al terminale negativo.
   • Puoi prendere sia una batteria da 6 V che una da 9 V, la reazione sarà in entrambi i casi.
   • Queste batterie sono in vendita in grandi magazzini o negozi di bricolage.

2. 
   

   
   Collegare ciascuno dei cavi a una delle penne. La difficoltà è quella di avere la pinza nella grafite e che non si muovono più. Se la miniera non è abbastanza lunga, prova a ripulirla un po 'più di legno con un tronchese. La connessione deve essere pulita.
   • Con questo assemblaggio, la corrente viene inviata in acqua, gli ioni del mezzo acquoso vengono attivati ​​e si spostano verso le aste (elettrodi) e il circuito viene chiuso dalla seconda asta collegata al terminale negativo.

3. 
   

   
   Immergi le matite nella soluzione salina. Posiziona il cartone traforato delle due matite sul bordo del contenitore. I punti delle matite dovrebbero essere sott'acqua e il più dritto possibile. Rimuovere delicatamente il cartone per evitare di spostare le matite.
   • Se vuoi che l'esperimento funzioni bene, assicurati che le matite non si tocchino, né le pareti di vetro del contenitore. Se necessario, sollevare o abbassare delicatamente le matite.

4. 
   

   
   Osserva il risultato. Hai attivato un redox materializzato da bolle che si formano sui due punti della matita. Sulla matita collegata al terminale positivo (anodo) si forma l'ossigeno e sull'altra matita (catodo), l'idrogeno, entrambi separati in forma gassosa, da cui le bolle.
   • La reazione inizia dal momento in cui immergi le matite nella soluzione salina ... e i cavi sono collegati alla batteria.
   • Il catodo rilascerà più bolle, perché ci sono semplicemente due volte più atomi di idrogeno rispetto all'ossigeno nell'acqua, essendo la formula H₂O.