El hidrógeno, el elemento más simple y abundante del universo, es difícil de encontrar en forma diatómica en la Tierra. En cambio, se encuentra con mayor frecuencia en compuestos. Un compuesto de hidrógeno común es el agua. El hidrógeno diatómico, o dos átomos por molécula, se puede aislar separando eléctricamente agua destilada. Este proceso se conoce como electrólisis y también crea oxígeno gaseoso. Es, con mucho, la forma más fácil y segura de recolectar y almacenar gas hidrógeno.
Obtén un sistema de electrólisis. Los sistemas de electrólisis fabricados comercialmente son opciones mucho mejores que los sistemas construidos personalmente. Por lo general, vienen con una batería, cables de cobre, electrodos de níquel, tubos de vidrio, un depósito de agua y llaves de paso. La batería es la fuerza impulsora y la energía que inicia la reacción de electrólisis. Los cables de cobre y los electrodos de níquel entregan la electricidad al agua. Los tubos de vidrio y el depósito de agua se utilizan para contener agua ionizada y destilada respectivamente. Las llaves de paso se utilizan para extraer el hidrógeno y el oxígeno gaseoso.
Conecte el sistema de electrólisis a un soporte de anillo y una abrazadera. El sistema debe ser vertical con el depósito y las llaves de paso en el punto superior. Los tapones de goma deben estar más cerca del suelo.
Coloque los cables de cobre y los tapones de goma en los orificios inferiores de los tubos de vidrio.
Vierta agua destilada en el depósito. Al usar agua destilada, los usuarios tienen casi garantizado muestras puras. Debido a que el depósito está en la parte superior, la gravedad empujará el agua hacia el tubo de conexión. Si el depósito no está en la parte superior, se puede usar una bomba para colocar agua en el tubo de conexión.
Enciende la batería. Las corrientes eléctricas separarán el agua destilada en dos tipos diferentes de agua ionizada. El tubo de vidrio de ánodo obtendrá agua con iones de hidrógeno (H +) mientras que el tubo de gas de cátodo recibirá agua con iones de hidróxido (OH-).
Pruebe las muestras de agua ionizada. Se puede utilizar un indicador ácido-base para hacer esto. Cuando se usa el indicador universal, el ánodo debe aparecer de color rosa brillante. Esto se debe a que el agua con iones de hidrógeno es ácida y el rosa es un indicador de ácidos. Las bases, por otro lado, aparecen de color azul verdoso cuando se usa el indicador universal. El agua ionizada en el cátodo debe ser de este color porque el agua con iones de hidróxido es básica. Además, debería parecer que hay más agua en el cátodo. Esto se debe a que la electrólisis del agua produce 2 moléculas de hidrógeno diatómico por cada molécula de oxígeno diatómico. Más gas significa que se convirtió más de su agua asociada.
Extrae el gas hidrógeno. Esto se puede hacer usando una manguera de goma y uniéndola a un recipiente receptor. Las mangueras de goma se encuentran comúnmente en un laboratorio de química y se utilizan para suministrar combustible a un mechero Bunsen. La manguera debe conectarse cómodamente a las llaves de paso. Después de desenroscar las llaves de paso, la presión del agua ionizada forzará el gas hidrógeno del sistema de electrólisis al recipiente. El oxígeno diatómico sobrante se puede liberar de forma segura al aire circundante.
Cosas que necesitará
- Sistema de electrólisis
- Agua destilada
- Manguera de goma
- Recipiente receptor