1. Головна
    2. Хімія
    3. Як виділити кисень і водень з води електролізом

Як виділити кисень і водень з води електролізом

Процес розщеплення води (H2O) на її складові (водень і кисень) за допомогою електрики називається електролізом. Отримані в результаті електролізу гази можна використовувати самі по собі — наприклад, водень служить одним з найчистіших джерел енергії. Хоча назва даного процесу, можливо, і звучить дещо заумно, насправді це простіше, ніж може здатися, якщо у вас є відповідне обладнання, знання і трохи досвіду.

Частина1 З 2:
Підготуйте обладнання

  1. Візьміть склянку об'ємом 350 мілілітрів і налийте в нього теплу воду.немає необхідності заповнювати склянку до країв, вистачить невеликої кількості води. Підійде і холодна вода, хоча тепла краще проводить електрику.[1]
    • Підійде як водопровідна, так і бутильована вода.
    • Тепла вода має меншув'язкість, завдяки чому в ній легше переміщаються іони.
  2. Розчиніть у воді 1 столову ложку (20 грамів) кухонної солі.насипте в склянку сіль і перемішайте воду, щоб вона розчинилася. В результаті у вас вийде сольовий розчин.[2]
    • Хлорид натрію (тобто кухонна сіль) є електролітом, який збільшує електропровідність води. Сама по собі вода погано проводить електрику.
    • Після того як ви підвищите електропровідність води, створений батарейкою струм буде легше проходити через розчин і ефективніше розщеплювати молекули на водень і кисень.
  3. Заточіть два твердо-м'яких олівця з обох кінців, щоб оголився графітовий стрижень.не забудьте зняти з олівців ластик. На обох кінцях повинен виступити графітовий стрижень.[3]
    • Графітові стрижні послужать ізольованими електродами, до яких ви підключите батарейку.
    • Графіт добре підходить для даного експерименту, оскільки він не розчиняється і не кородує у воді.
  4. Виріжте досить великий аркуш картону, щоб його можна було покласти поверх склянки.використовуйте досить товстий картон, який не провисне після того, як ви зробите в ньому два отвори. Виріжте квадратний шматок з коробки для взуття або чогось подібного.[4]
    • Картон потрібен для того, щоб утримувати олівці у воді, так щоб вони не торкалися стінок і дна склянки.
    • Картон не проводить струм, тому його можна без побоювання покласти на склянку.
  5. Виконайте за допомогою олівців два отвори в картоні.проткніть картон олівцями-в цьому випадку вони виявляться щільно затиснутими і не будуть вислизати. Простежте, щоб графіт не торкався стінок або дна склянки, інакше це завадить провести експеримент.[5]

Частина2 З 2:
Проведіть експеримент

  1. Підключіть до кожної клеми батарейки по одному проводу з затискачами «крокодил».джерелом електричного струму послужить батарейка, і через дроти з затискачами і графітові стрижні струм досягне води. Підключіть один провід з затискачем до позитивного, а другий — до негативного полюса батарейки.[6]
    • Використовуйте 6-вольтову батарейку. Якщо у вас немає такої батарейки, замість неї можна взяти 9-вольтову батарейку.
    • Відповідну батарейку можна придбати в магазині електричних товарів або супермаркеті.
  2. Підключіть другі кінці проводів до олівців.як слід закріпіть металеві затискачі проводів на графітових стрижнях. Можливо, доведеться зчистити з олівців ще трохи дерева, щоб затискачі не зісковзували з графітових стрижнів.[7]
    • Таким чином ви замкнете ланцюг, і через воду потече струм від батарейки.
  3. Покладіть картон на склянку так, щоб вільні кінці олівців занурилися в воду.лист картону повинен бути досить великим, щоб стійко лежати на склянці. Дійте акуратно, щоб не порушити правильне розташування олівців.[8]
    • Щоб експеримент вдався, графіт не повинен торкатися стінок і дна склянки. Ще раз перевірте це і при необхідності поправте олівці.
  4. Поспостерігайте, як вода розщеплюється на водень і кисень.від опущених у воду графітових стрижнів почнуть підніматися бульбашки газу. Це водень і кисень. Водень буде виділятися на негативному, а кисень - на позитивному полюсі.[9]
    • Як тільки ви підключите дроти до батареї і графітовим стрижнів, через воду потече електричний струм.
    • Більше бульбашок газу буде утворюватися на тому олівці, який приєднаний до негативного полюса, оскільки кожна молекула води складається з двох атомів водню і одного атома кисню.

Поради

  • Якщо у вас немає олівців з графітовими стрижнями, замість них можна використовувати дві невеликі зволікання. Просто оберніть одним кінцем кожної зволікання відповідний полюс батарейки, а другий опустіть у воду. Вийде той же результат, що і з олівцями.
  • Спробуйте використовувати іншу батарейку. Від вольтажу батарейки залежить величина струму, що протікає, яка, в свою чергу, впливає на швидкість розщеплення молекул води.

Попередження

  • Якщо ви додасте в воду електроліт, наприклад сіль, то врахуйте, що в ході експерименту буде утворюватися невелика кількість такого побічного продукту, як хлор. У таких малих кількостях він безпечний, проте ви можете відчути легкий запах хлору.
  • Проводите даний експеримент під наглядом дорослих. Він пов'язаний з електрикою і газами, тому може становити небезпеку, хоча це малоймовірно.

Що вам знадобиться

  • Два твердо-м'яких олівця
  • Одна 6 - або 9-вольтова батарейка
  • Стакан об'ємом 350 мілілітрів
  • 2 дроти з затискачами "крокодил"
  • Точилка для олівців
  • кухонна сіль

Джерела

  1. ↑ Https://learning-center.homesciencetools.com/article/electrolysis-science-project/
  2. ↑ Http://www.terrificscience.org/lessonpdfs/PencilElectrolysis.pdf
  3. ↑ Https://www.acs.org/content/dam/acsorg/education/outreach/pencil-electrolysis.pdf
  4. ↑ Https://learning-center.homesciencetools.com/article/electrolysis-science-project/
  5. ↑ Http://www.terrificscience.org/lessonpdfs/PencilElectrolysis.pdf
  6. ↑ Https://orbitingfrog.com/2014/11/02/electrolysis-of-water-with-pencils-and-a-9v-battery/
  7. ↑ Https://learning-center.homesciencetools.com/article/electrolysis-science-project/
  8. ↑ Https://www.acs.org/content/dam/acsorg/education/outreach/pencil-electrolysis.pdf
  9. ↑ Https://orbitingfrog.com/2014/11/02/electrolysis-of-water-with-pencils-and-a-9v-battery/

Ще почитати: