כיצד מכינים מימן וחמצן על ידי מים באמצעות חומצה אצטית?
ככל הנראה למדת איפשהו בדרך שמים מורכבים מחמצן ומימן.
ככל הנראה למדת איפשהו בדרך שמים מורכבים מחמצן ומימן. במקום לקחת את המילה של מישהו על כך, אתה יכול להוכיח זאת לעצמך על ידי הפרדת המים חזרה למרכיביה. הטכניקה הנפוצה ביותר להפרדת מולקולות מים מכונה אלקטרוליזה. למרות שניתן לעשות אלקטרוליזה עם ציוד ביתי, חומצה אצטית (חומץ) אינה מקדמת אלקטרוליזה מספיק בכדי ליצור כמות ניכרת של גז. אתה יכול להוכיח זאת לעצמך על ידי ביצוע אלקטרוליזה עם חומץ, ואז עם סודה לשתייה. תוכלו להבחין כי אלקטרוליזה עם סודה לשתיה מייצרת הרבה יותר גז מאשר עם חומץ.
שיטה 1 מתוך 3: בניית המכשיר
- 1התחל עם אמבטיה ריקה. אתה יכול להשתמש באמבט פלסטיק או זכוכית. הימנע משימוש באמבט מתכת מכיוון שתעביר זרם חשמלי דרך המים. גודלו של באמבטיה לא משנה, אלא נקודת התחלה טובה תהיה להשתמש 1/2 מיכל גלון (1,9 L).
- 2הדביקו קליפים של תנינים לתחתית האמבטיה. תזדקק לשני קליפים של תנינים. האחד יתחבר לאלקטרודה החיובית שלך (האנודה) והשני יתחבר לאלקטרודה השלילית שלך (הקתודה). הדביקו קצה אחד של כל קליפ לתחתית האמבטיה. דאג להשאיר מספיק מקום כדי שתוכל עדיין לפתוח ולסגור את הקליפ.
זה יאשר שחומצה אצטית בחומץ אינה מקדמת אלקטרוליזה של מים. - 3חבר את האלקטרודות. תזדקק לשתי אלקטרודות מחומר שאינו תגובתי המוליך חשמל היטב. בחירה אופטימלית היא פלטינה, אך אם אין לך אלקטרודות פלטינה, אתה יכול להשתמש בגרפיט. מגלחים את העץ משני עפרונות ליצירת 2 מוטות גרפיט. מהדקים אחד לכל קליפ תנין בתוך האמבטיה.
- מוטות גרפיט יוצרים אלקטרודות נהדרות מכיוון שהן לא מתמוססות במים ויובילו חשמל.
שיטה 2 מתוך 3: אלקטרוליזציה של מים וחומץ
- 1מערבבים תמיסת חומץ. מוסיפים 5 כפות (74 מ"ל) של חומץ כדי 1/2 ליטר (1,9 L) של מים. הפתרון המתקבל יהיה מעט חומצי ומסוגל להוביל כמות קטנה של חשמל. יוצקים את התמיסה לאמבטיה.
- אתה רשאי להשתמש בכל הפיתרון או לא. פשוט מלאו את האמבטיה רוב הדרך.
- 2הפוך מבחנה מעל כל אלקטרודה. ראשית, מלאו 2 מבחנות במים. אתה יכול למלא אותם מהברז, או עם המים באמבטיה שלך. הפוך כל מבחנה מעל אחת האלקטרודות הגרפיט אל תוך המים. הקפד לא לקבל שום בועות אוויר במבחנות. צינורות אלה נועדו לאסוף מימן או חמצן שנוצרים.
- יהיה עליך להשתמש במהדק כדי להחזיק את המבחנות במקום מעל המוטות.
הימנע משימוש באמבט מתכת מכיוון שתעביר זרם חשמלי דרך המים. - 3חבר את קליפס התנינים לאספקת חשמל. חבר את קליפס התנינים (הצד שממול לאלקטרודות) למסוף של סוללת 9 וולט. זה ישלים את המעגל ויאפשר זרימת חשמל. עם זאת, הזרם יוגבל מחוסר יכולתו של תמיסת החומץ להתנהל בצורה טובה. זה יאשר שחומצה אצטית בחומץ אינה מקדמת אלקטרוליזה של מים.
- מגבלה זו על הזרם אוסרת על פיצול המים למימן וחמצן.
- חומץ הוא חומצה חלשה, ולכן הוא אינו מתנתק לחלוטין כאשר הוא מומס במים, כלומר יש פחות יונים להוביל חשמל.
שיטה 3 מתוך 3: אלקטרוליזציה של מים וסודה לשתיה
- 1מלא את האמבטיה בתמיסת סודיום ביקרבונט. להוסיף 1 כף (21 גרם) של סודה לשתיה (סודיום ביקרבונט) כדי 1/2 ליטר (1,9 L) של מים. סודה לשתייה תתמוסס לתוך אלקטרוליטים בפתרון. אלקטרוליטים אלה יגדילו את כמות הזרם שהמים יכולים להוביל.
- סודה לשתייה יוצרת יונים של נתרן וביקרבונט כאשר הם מתנתקים.
- 2מכסים את האלקטרודות. מלאו 2 מבחנות במים מהברז או מהאמבטיה. הפוך כל מבחנה הפוכה כדי לכסות כל אלקטרודה. הקפד לא להכניס אוויר למבחנות. הצינורות יאספו את הגזים שאתה מייצר במהלך אלקטרוליזה.
- השתמש בלחץ כדי להחזיק את המבחנות במקום מעל האלקטרודות.
למרות שניתן לעשות אלקטרוליזה עם ציוד ביתי, חומצה אצטית (חומץ) אינה מקדמת אלקטרוליזה מספיק בכדי ליצור כמות ניכרת של גז. - 3חבר את מקור הכוח. חבר קליפ תנין אחד למסוף החיובי של סוללת 9 וולט. חבר את השני למסוף השלילי. זה ייצור מעגל המאפשר לזרם זרם דרך תמיסת האלקטרוליטים.
- 4צפו בבועות המתאספות באנודה ובקתודה. כאשר הזרם זורם דרך התמיסה, הוא יפצל חלק ממולקולות המים. התוצאה תהיה גז מימן (H 2) וגז חמצן (O 2). גז החמצן, בעל המטען -2, ימשך למטען חיובי ויתאסף על האנודה (מקבל אלקטרונים המושך מטענים שליליים, הנקרא אניונים). גז המימן, שמטעןו +1, ימשך למטען שלילי ויתאסף בקתודה (מקבל אלקטרונים המושך מטענים חיוביים, הנקרא קטיונים).
- עם התאספות הגזים, הם יבעבעו מהמים סביב האלקטרודות שלהם וייתפסו במבחנות.
- תוכלו להבחין כי מים נעקרים בחלק העליון של המבחנה ומחליפים אותם בגזים.
- שים לב כי הצינור המכסה את הקתודה נעקר פי שניים יותר מים מהצינור המכסה את האנודה. הסיבה לכך היא כי מולקולות חמצן נוצרות פי שניים ממולקולות מימן.
- זהו ניסוי נהדר לעשות עם ילדים. אתה יכול גם לנסות את זה עם אלקטרוליטים אחרים שמוליכים חשמל, כמו מלח שולחן (NaCl), שמתנתק ל Na + ו- Cl- יונים כאשר הוא מומס במים.
- אל תנע את הידיים במים לאחר שמקור החשמל מחובר.
- גז מימן דליק ביותר. בכמויות קטנות אלה, זה בטוח, אך היזהר.
קרא גם: כיצד לבנות שפטון רגיל?
