Come separare l'ossigeno e l'idrogeno dall'acqua mediante elettrolisi?

Autore: Bobbie Johnson
Data Della Creazione: 10 Aprile 2021
Data Di Aggiornamento: 1 Luglio 2024
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Contenuto

Processo di scissione dell'acqua (H2O) nei suoi costituenti (idrogeno e ossigeno) utilizzando l'elettricità si chiama elettrolisi. I gas ottenuti a seguito dell'elettrolisi possono essere utilizzati da soli: ad esempio, l'idrogeno è una delle fonti di energia più pulite. Anche se il nome di questo processo può sembrare un po' intelligente, in realtà è più semplice di quanto possa sembrare se si dispone dell'attrezzatura, delle conoscenze e di un po' di esperienza adeguate.

Passi

Parte 1 di 2: preparare l'attrezzatura

  1. 1 Prendi un bicchiere da 350 ml e versaci dentro dell'acqua tiepida. Non c'è bisogno di riempire il bicchiere fino all'orlo, basta un po' d'acqua. L'acqua fredda andrà bene, anche se l'acqua calda conduce meglio l'elettricità.
    • Andranno bene sia l'acqua del rubinetto che l'acqua in bottiglia.
    • L'acqua calda ha una viscosità inferiore, il che rende più facile il movimento degli ioni.
  2. 2 Sciogliere 1 cucchiaio (20 grammi) di sale da cucina in acqua. Versare il sale in un bicchiere e mescolare l'acqua per scioglierla. Questo creerà una soluzione salina.
    • Il cloruro di sodio (cioè il sale da cucina) è un elettrolita che aumenta la conduttività elettrica dell'acqua. Di per sé, l'acqua non conduce bene l'elettricità.
    • Dopo aver aumentato la conduttività elettrica dell'acqua, la corrente creata dalla batteria passerà più facilmente attraverso la soluzione e scomporrà più efficacemente le molecole in idrogeno e ossigeno.
  3. 3 Affila due matite dure e morbide a entrambe le estremità per esporre la mina. Non dimenticare di rimuovere la gomma dalle matite. Un'asta di grafite dovrebbe sporgere da entrambe le estremità.
    • Le aste di grafite fungeranno da elettrodi isolati a cui collegherai la batteria.
    • La grafite è adatta per questo esperimento perché non si dissolve né si corrode in acqua.
  4. 4 Ritaglia un foglio di cartone abbastanza grande da poter essere appoggiato sul vetro. Usa un pezzo di cartone abbastanza spesso che non si abbassi dopo aver praticato due fori. Taglia un pezzo quadrato da una scatola da scarpe o simili.
    • Il cartoncino serve per tenere le matite nell'acqua in modo che non tocchino i lati e il fondo del bicchiere.
    • Il cartone non è conduttivo, quindi puoi tranquillamente metterlo su un bicchiere.
  5. 5 Usa le matite per fare due buchi nel cartone. Perforare il cartone con le matite: in questo caso, saranno saldamente fissate e non scivoleranno. Assicurati che la grafite non tocchi i lati o il fondo del bicchiere, altrimenti interferirà con l'esperimento.

Parte 2 di 2: Conduci un esperimento

  1. 1 Collegare un filo con morsetti a coccodrillo a ciascun terminale della batteria. La batteria servirà come fonte di corrente elettrica e, attraverso i fili con morsetti e bacchette di grafite, la corrente raggiungerà l'acqua.Collegare un filo con un morsetto al polo positivo e l'altro al polo negativo della batteria.
    • Utilizzare una batteria da 6 volt. Se non ne hai uno, puoi invece utilizzare una batteria da 9 volt.
    • Una batteria adatta può essere acquistata in un negozio di forniture elettriche o in un supermercato.
  2. 2 Collega le altre estremità dei fili alle matite. Fissare saldamente i morsetti di filo metallico alle aste di grafite. Potrebbe essere necessario staccare dell'altro legno dalle matite per evitare che le clip scivolino dalle aste di grafite.
    • Pertanto, chiuderai il circuito e la corrente dalla batteria scorrerà attraverso l'acqua.
  3. 3 Posiziona il cartoncino sul vetro in modo che le estremità libere delle matite siano immerse nell'acqua. Il foglio di cartone dovrebbe essere abbastanza grande da poggiare sul vetro. Fare attenzione a non disturbare il corretto posizionamento delle matite.
    • Affinché l'esperimento abbia successo, la grafite non deve toccare le pareti e il fondo del bicchiere. Controlla di nuovo e aggiusta le matite se necessario.
  4. 4 Guarda l'acqua che si divide in idrogeno e ossigeno. Le bolle di gas inizieranno a salire dalle aste di grafite immerse nell'acqua. Questi sono idrogeno e ossigeno. L'idrogeno sarà rilasciato al polo negativo e l'ossigeno al polo positivo.
    • Non appena colleghi i fili alla batteria e alle aste di grafite, una corrente elettrica scorrerà attraverso l'acqua.
    • Sulla matita che è collegata al polo negativo si formeranno più bolle di gas, poiché ogni molecola d'acqua è composta da due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno.

Consigli

  • Se non hai matite con fusto in grafite, puoi usare due fili piccoli. Basta avvolgere un'estremità di ciascun filo attorno al polo della batteria corrispondente e immergere l'altra nell'acqua. Il risultato sarà lo stesso delle matite.
  • Prova a usare una batteria diversa. La quantità di corrente che scorre dipende dalla tensione della batteria, che a sua volta influenza la velocità di scissione delle molecole d'acqua.

Avvertenze

  • Se aggiungi un elettrolita, come il sale, all'acqua, tieni presente che l'esperimento genererà una piccola quantità di un sottoprodotto come il cloro. È sicuro in quantità così piccole, ma puoi sentire un leggero odore di cloro.
  • Esegui questo esperimento sotto la supervisione di un adulto. È associato all'elettricità e ai gas e può quindi essere pericoloso, anche se improbabile.

Di che cosa hai bisogno

  • Due matite dure e morbide
  • Una batteria da 6 o 9 volt
  • Vetro con un volume di 350 millilitri
  • 2 fili con pinze a coccodrillo
  • Temperamatite per matita
  • Sale