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En este artículo: Preparación de una electrólisis del aguaIngeniería de la electrólisis del agua9 Referencias
La operación de obtención del agua (H2O) de hidrógeno y oxígeno por medio de una corriente eléctrica se llama electrólisis. Esta experiencia de separación de dos gases se puede hacer en casa con poco equipo sofisticado. Puede ser montado y conducido por niños bajo la supervisión de un adulto. Sin embargo, no espere salvar el planeta con oxígeno liberado en el aire e hidrógeno producido como combustible: las cantidades producidas como parte de este experimento son pequeñas, pero el efecto sigue siendo espectacular y la edición, instructiva.
etapas
Parte 1 Preparando una electrólisis de agua
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Vierta 350 ml de agua tibia en un recipiente adecuado. No es necesario que el agua llegue a la parte superior, así que tome un recipiente, preferiblemente de vidrio, más grande (500 ml, por ejemplo). El experimento funcionará mejor con agua caliente, pero el agua fría también funcionará.- En cuanto al agua utilizada, puede tomar agua del grifo y agua embotellada.
- El agua caliente tiene una viscosidad bastante baja, por lo que los iones que transportan las cargas pueden circular más fácilmente sin ser demasiado lentos.
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Vierte una cucharada (17 g) de sal en tu agua. Viértalo gradualmente mientras lo mezcla con una cuchara para que la mezcla esté bien homogénea. Obtiene una solución salina electrolítica (es decir, cargada de iones positivos y negativos).- El cloruro de sodio (en realidad, la sal de mesa) es un buen electrolito, es decir, mejorará la conductividad de su agua, la reacción química será mejor.
- La corriente que emanará de la batería circulará con menos resistencia entre los dos polos que serán las varillas electrolíticas. Tendrá una mejor liberación de gas.
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Corta ambos extremos de tus lápices. El objetivo es tener a cada lado del lápiz un trozo de grafito sobre el que pueda fijar, sin romperlo, una pinza de cocodrilo, siendo el grafito conductor. Usa un sacapuntas simple para limpiar un pedazo mío.- De hecho, las dos minas de grafito servirán como electrodos para el experimento, es a través de ellas que circulará la corriente generada por la batería.
- El grafito es resistente al agua y no se romperá durante el experimento, incluso puede usar sus lápices de colores para dibujar (después de haberse secado).
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Recorta un rectángulo en una caja de cartón rígida. Puede llevar, por ejemplo, una caja de zapatos o cualquier otra caja de cartón gruesa. Córtelo lo suficientemente ancho y largo como para caber en el recipiente. Como harás dos agujeros para el paso de los lápices, asegúrate de llevar un cartón lo suficientemente grueso como para mantener su rigidez.- El cartón solo está allí para sostener los lápices en una posición determinada, es decir, que los lápices deben estar parcialmente en el agua y lejos de las paredes del recipiente.
- El cartón no es conductor, por lo que descansará sin inconvenientes en la parte superior del contenedor: no interferirá con la experiencia.
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Haz dos agujeros para los lápices. Estos agujeros no deben ser demasiado anchos, ya que los lápices serán sujetados por el cartón. Lo mejor es hacer una pequeña muesca con un cortador y arrastrar el lápiz de fuerza. Intenta hacerlo todo de una vez, de lo contrario, el agujero será demasiado ancho y el lápiz no se sostendrá. Una vez que los lápices se presionan al mismo nivel, no deben tocarse ni tocar el fondo o los lados del recipiente.
Parte 2 Comienza una electrólisis de agua
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Conecte sus dos cables a ambos terminales de la batería. La batería es aquí la fuente de electricidad y los dos cables, equipados con pinzas de cocodrilo en ambos extremos, permitirán lavarse en el agua a través de las minas. Un cable está conectado al terminal positivo, el otro al terminal negativo.- Puede tomar tanto una batería de 6 V como una batería de 9 V, la reacción será en ambos casos.
- Estas baterías están a la venta en grandes superficies o tiendas de bricolaje.
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Conecte cada uno de los cables a una de las plumas. La dificultad es hacer que las pinzas muerdan el grafito y que ya no se muevan. Si la mina no es lo suficientemente larga, intente limpiarla un poco más de madera con un cortador. La conexión debe estar limpia.- Con este ensamblaje, la corriente se envía al agua, los iones del medio acuoso se activan y se mueven hacia las barras (electrodos) y el circuito se cierra por la segunda barra conectada al terminal negativo.
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Sumerja los lápices en su solución salina. Coloque el cartón perforado de los dos lápices en el borde del recipiente. Las puntas de los lápices deben estar debajo del agua y lo más rectas posible. Retire el cartón con delicadeza para evitar mover los lápices.- Si desea que el experimento funcione bien, asegúrese de que los lápices no toquen ni las paredes de vidrio del recipiente. Si es necesario, suba o baje suavemente los lápices.
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Observa el resultado. Has desencadenado una redox materializada por burbujas que se forman en los dos puntos del lápiz. En el lápiz conectado al terminal positivo (ánodo) se forma oxígeno y en el otro lápiz (cátodo), hidrógeno, ambos separados en forma gaseosa, de donde salen las burbujas.- La reacción comienza desde el momento en que sumerges los lápices en la solución salina ... y los cables están conectados a la batería.
- El cátodo liberará más burbujas, porque simplemente hay el doble de átomos de hidrógeno que oxígeno en el agua, siendo la fórmula H2O.