Content
En aquest article: Preparació d'electròlisi d'aiguaElectròlisi enginyosa d'aigua9 Referències
L’operació d’obtenció de l’aigua (H2O) d’hidrogen i oxigen mitjançant un corrent elèctric s’anomena electròlisi. Aquesta experiència de separació de dos gasos es pot fer a casa amb equips poc sofisticats. Pot ser muntat i conduït per nens sota la supervisió d’un adult. Tanmateix, no espereu estalviar el planeta amb l’oxigen alliberat a l’aire i l’hidrogen produït com a combustible: les quantitats produïdes com a part d’aquest experiment són petites, però l’efecte continua sent espectacular i l’edició és instructiva.
etapes
Primera part Preparació d'electròlisi d'aigua
-
Aboqueu 350 ml d’aigua tèbia en un recipient adequat. L’aigua no necessita arribar fins a la part superior, així que agafeu un recipient, preferentment de vidre, més gran (500 mL, per exemple). L’experiment funcionarà millor amb aigua calenta, però l’aigua freda també funcionarà.- Quant a l’aigua emprada, podeu agafar tant l’aigua de l’aixeta com l’ampolla.
- L’aigua calenta té una viscositat bastant baixa, de manera que els ions que transporten les càrregues poden circular més fàcilment sense ser massa lents.
-
Aboqueu una cullerada (17 g) de sal a l’aigua. Aboqueu-lo gradualment mentre barregeu amb una cullera perquè la mescla quedi ben homogènia. Obteniu una solució salina electrolítica (és a dir, carregada d’ions positius i negatius).- El clorur de sodi (en realitat, la taula de sal) és un bon electròlit, és a dir millorarà la conductivitat de l’aigua, la reacció química serà millor.
- El corrent que emanarà de la bateria circularà amb menys resistència entre els dos pols que seran les varetes electrolítiques. Tindreu un millor alliberament de gas.
-
Talleu els dos extrems dels seus llapis. L’objectiu és tenir a cada costat del llapis un tros de grafit sobre el qual podreu fixar, sense trencar-lo, un clip de cocodril, el grafit sent conductor. Utilitzeu un afilador simple per esborrar un tros meu.- De fet, les dues mines de grafit serviran d’elèctrodes per a l’experiment, a través d’elles circularà el corrent generat per la bateria.
- El grafit és impermeable i no es trencarà durant l’experiment, fins i tot podeu fer servir els seus pastissos per dibuixar (després d’haver assecat).
-
Retalla un rectangle en una caixa de cartró rígida. Podeu portar, per exemple, una caixa de sabates o qualsevol altra caixa de cartró gruixuda. Talleu-lo prou ampli i prou llarg per encaixar al contenidor. A mesura que fareu dos forats per al pas de llapis, assegureu-vos de prendre un cartró prou gruixut que encara conservi la seva rigidesa.- El cartró només hi ha per subjectar els llapis en una posició determinada, és a dir, que els llapis han d'estar parcialment a l'aigua i lluny de les parets del contenidor.
- El cartró no és conductor, de manera que reposarà sense molèsties a la part superior del contenidor: no interferirà amb l’experiència.
-
Feu dos forats per als llapis. Aquests forats no han de ser massa amplis, ja que els llapis estaran subjectats pel cartró. El millor és fer una petita osca amb un tallador i arrossegar el llapis de la força. Proveu de fer-ho tot alhora, en cas contrari el forat serà massa ample i el llapis no s’aguantarà. Un cop premuts els llapis al mateix nivell, no s’han de tocar ni tocar ni la part inferior ni els laterals del recipient.
2ª part Inicieu una electròlisi d’aigua
-
Connecteu els dos cables als dos terminals de la bateria. La bateria és aquí la font d’electricitat i els dos cables, equipats amb clips de cocodril als dos extrems, permetran rentar-se a l’aigua a través de les mines. Un cable està connectat al terminal positiu, l’altre al terminal negatiu.- Podeu agafar una bateria de 6 V i una de 9 V, la reacció serà en tots dos casos.
- Aquestes bateries es venen a les botigues de supermercats i botigues de bricolatge.
-
Connecteu cadascun dels cables a una de les plomes. La dificultat és que els pinces s’introdueixen al grafit i que no es moguin més. Si la mina no és prou llarga, procureu netejar-la una mica més de llenya amb un tallador. La connexió ha de ser neta.- Amb aquest muntatge s’envia corrent a l’aigua, els ions del medi aquós s’activen i es desplacen cap a les varetes (elèctrodes) i el circuit es tanca mitjançant la segona vara connectada al terminal negatiu.
-
Introduïu els llapis a la vostra solució salina. Col·loca la cartolina perforada dels dos llapis a la vora del recipient. Els punts dels llapis han d’estar sota l’aigua i el més recte possible. Traieu el cartró amb delicadesa per no moure els llapis.- Si voleu que l’experiment funcioni bé, assegureu-vos que no es toquin els llapis ni les parets de vidre del contenidor. Si cal, pugeu o baixeu suaument els llapis.
-
Observeu el resultat. Heu desencadenat un redox materialitzat per bombolles que es formen als dos punts de llapis. Al llapis connectat al terminal positiu (ànode) es forma oxigen i a l’altre llapis (càtode) l’hidrogen, tots dos separats en forma gasosa, de la qual surten les bombolles.- La reacció comença des del moment en què submergiu els llapis a la solució salina ... i els cables estan connectats a la bateria.
- El càtode alliberarà més bombolles, perquè hi ha simplement el doble de àtoms d’hidrogen que l’oxigen a l’aigua, sent la fórmula H2O.