Inhoud
In dit artikel: Een elektrolyse van water voorbereiden Technische elektrolyse van water9 Referenties
Het verkrijgen van water (H2O) van waterstof en zuurstof door middel van een elektrische stroom wordt elektrolyse genoemd. Deze twee gasscheidingservaring kan thuis worden gedaan met weinig geavanceerde apparatuur. Het kan worden gemonteerd en aangedreven door kinderen onder toezicht van een volwassene. Verwacht echter niet om de planeet te redden met zuurstof die in de lucht vrijkomt en waterstof als brandstof wordt geproduceerd: de hoeveelheden die tijdens dit experiment worden geproduceerd, zijn klein, maar het effect is nog steeds spectaculair en het bewerken, leerzaam.
stadia
Deel 1 Een elektrolyse van water voorbereiden
-
Giet 350 ml warm water in een geschikte container. Water hoeft niet naar de top te komen, dus neem een container, bij voorkeur glas, groter (bijvoorbeeld 500 ml). Het experiment zal beter werken met heet water, maar koud water zal ook werken.- Wat betreft het gebruikte water, u kunt zowel leidingwater als flessenwater gebruiken.
- Het hete water heeft een vrij lage viscositeit, zodat de ionen die de ladingen dragen gemakkelijker kunnen circuleren zonder te langzaam te zijn.
-
Giet een eetlepel (17 g) zout in je water. Giet het geleidelijk onder het mengen met een lepel zodat het mengsel goed homogeen is. Je krijgt een elektrolytische zoutoplossing (dat wil zeggen, geladen met positieve en negatieve ionen).- Natriumchloride (eigenlijk keukenzout) is een goede elektrolyt, dat wil zeggen dat het de geleidbaarheid van uw water verbetert, de chemische reactie zal beter zijn.
- De stroom die uit de batterij komt zal circuleren met minder weerstand tussen de twee polen die de elektrolytische staven zullen zijn. U krijgt een betere gasafgifte.
-
Knip beide uiteinden van je potloden. Het doel is om aan elke kant van het potlood een stuk grafiet te hebben waarop je, zonder het te breken, een krokodillenklem kunt bevestigen, waarbij het grafiet geleidend is. Gebruik een eenvoudige slijper om een stuk van mij te verwijderen.- De twee grafietmijnen zullen in feite dienen als elektroden voor het experiment, het is door hen dat de stroom die wordt gegenereerd door de batterij zal circuleren.
- Het grafiet is waterdicht en breekt niet tijdens het experiment, je kunt zelfs je krijtjes gebruiken om te tekenen (na te zijn opgedroogd).
-
Knip een rechthoek uit in een stijve kartonnen doos. Je kunt bijvoorbeeld een schoenendoos of een andere dikke kartonnen doos nemen. Snijd het breed genoeg en lang genoeg om op de container te passen. Omdat u twee gaten maakt voor de doorvoer van potloden, moet u een karton nemen dat dik genoeg is om zijn stijfheid te behouden.- Het karton is er alleen om de potloden in een bepaalde positie te houden, namelijk dat de potloden gedeeltelijk in het water moeten zijn en weg van de wanden van de container.
- Het karton is niet geleidend, dus het zal rusten zonder enig ongemak op de bovenkant van de container: het zal de ervaring niet verstoren.
-
Maak twee gaten voor de potloden. Deze gaten moeten niet te breed zijn, omdat de potloden door het karton worden vastgehouden. Het beste is om een kleine inkeping te maken met een snijder en het potlood van kracht te slepen. Probeer het allemaal tegelijk te doen, anders is het gat te breed en houdt het potlood niet vast. Zodra de potloden op hetzelfde niveau zijn gedrukt, mogen ze elkaar niet raken of de bodem of zijkanten van de container raken.
Deel 2 Start een elektrolyse van water
-
Verbind uw twee kabels met beide polen van de batterij. De batterij is hier de bron van elektriciteit en de twee kabels, uitgerust met krokodilklemmen aan beide uiteinden, laten toe om in het water door de mijnen te wassen. Een kabel is verbonden met de positieve aansluiting, de andere met de negatieve aansluiting.- U kunt zowel een 6 V-batterij als een 9 V-batterij gebruiken, de reactie zal in beide gevallen zijn.
- Deze batterijen zijn te koop in algemene supermarkten of doe-het-zelfzaken.
-
Sluit elk van de kabels aan op een van de pennen. De moeilijkheid is om de tang in het grafiet te hebben en dat ze niet meer bewegen. Als de mijn niet lang genoeg is, probeer hem dan wat meer hout te verwijderen met een mes. De verbinding moet schoon zijn.- Met dit samenstel wordt stroom in het water gestuurd, de ionen van het waterige medium worden geactiveerd en bewegen naar de staven (elektroden) en het circuit wordt gesloten door de tweede staaf die is verbonden met de negatieve pool.
-
Dompel de potloden in je zoutoplossing. Plaats het doorboorde karton van de twee potloden op de rand van de container. De punten van de potloden moeten onder water staan en zo recht mogelijk. Verwijder het karton voorzichtig om te voorkomen dat de potloden bewegen.- Als u wilt dat het experiment goed werkt, zorg er dan voor dat de potloden elkaar niet raken, noch de glazen wanden van de container. Breng de potloden indien nodig voorzichtig omhoog of omlaag.
-
Bekijk het resultaat. Je hebt een redox geactiveerd die wordt gevormd door bubbels die zich vormen op de twee potloodpunten. Op het potlood verbonden met de positieve (anode) wordt terminale zuurstof gevormd en op het andere potlood (kathode), waterstof, beide gescheiden in gasvorm, waarvan de bellen.- De reactie begint vanaf het moment dat je je potloden in de zoutoplossing doopt ... en de kabels op de batterij zijn aangesloten.
- De kathode zal meer bellen vrijgeven, omdat er gewoon twee keer zoveel waterstofatomen als zuurstof in het water zijn, de formule is H2O.