L'idrogeno, l'elemento più semplice e abbondante nell'universo, è difficile da trovare in forma biatomica sulla Terra. Invece, si trova più spesso nei composti. Un composto di idrogeno comune è l'acqua. Biatomico, o due atomi per molecola, l'idrogeno può essere isolato separando elettricamente l'acqua distillata. Questo processo è noto come elettrolisi e crea anche gas ossigeno. È di gran lunga il modo più semplice e sicuro per raccogliere e immagazzinare il gas idrogeno.
Procurati un sistema di elettrolisi. I sistemi di elettrolisi prodotti commercialmente sono opzioni molto migliori rispetto ai sistemi costruiti personalmente. In genere vengono forniti con una batteria, fili di rame, elettrodi di nichel, tubi di vetro, un serbatoio d'acqua e rubinetti. La batteria è la forza motrice e l'energia che avvia la reazione di elettrolisi. I fili di rame e gli elettrodi di nichel forniscono l'elettricità all'acqua. I tubi di vetro e il serbatoio dell'acqua sono utilizzati per contenere rispettivamente l'acqua ionizzata e quella distillata. I rubinetti sono utilizzati per estrarre l'idrogeno e l'ossigeno.
Fissare il sistema di elettrolisi a un supporto ad anello e un morsetto. Il sistema deve essere verticale con il serbatoio e i rubinetti nel punto più alto. I tappi di gomma devono essere più vicini al suolo.
Fissare i fili di rame e i tappi di gomma ai fori inferiori nei tubi di vetro.
Versare acqua distillata nel serbatoio. Usando acqua distillata, gli utenti sono campioni puri quasi garantiti. Poiché il serbatoio è in alto, la gravità attirerà l'acqua nel tubo di collegamento. Se il serbatoio non è in alto, è possibile utilizzare una pompa per inserire l'acqua nel tubo di collegamento.
Accendi la batteria. Le correnti elettriche separeranno l'acqua distillata in due diversi tipi di acqua ionizzata. Il tubo di vetro dell'anodo otterrà acqua con ioni idrogeno (H+) mentre il tubo del gas catodico riceverà acqua con ioni idrossido (OH-).
Testare i campioni di acqua ionizzata. A tale scopo può essere utilizzato un indicatore acido base. Quando si utilizza l'indicatore universale, l'anodo dovrebbe apparire rosa brillante. Questo perché l'acqua con ioni idrogeno è acida e il rosa è un indicatore per gli acidi. Le basi, d'altra parte, appaiono blu-verdastre quando viene utilizzato l'indicatore universale. L'acqua ionizzata nel catodo dovrebbe essere di questo colore perché l'acqua con ioni idrossido è basica. Inoltre, dovrebbe sembrare che ci sia più acqua nel catodo. Questo perché l'elettrolisi dell'acqua produce 2 molecole di idrogeno biatomico per ogni molecola di ossigeno biatomico. Più gas significa che è stata convertita più acqua ad essa associata.
Estrarre il gas idrogeno. Questo può essere fatto usando un tubo di gomma e collegandolo a un contenitore di ricezione. I tubi di gomma si trovano comunemente in un laboratorio di chimica e vengono utilizzati per fornire carburante a un becco Bunsen. Il tubo dovrebbe attaccarsi comodamente ai rubinetti. Dopo aver svitato i rubinetti, la pressione dell'acqua ionizzata forzerà il gas idrogeno dal sistema di elettrolisi al contenitore. L'ossigeno biatomico di riserva può essere rilasciato in sicurezza nell'aria circostante.
Cose di cui avrai bisogno
- Sistema di elettrolisi
- Acqua distillata
- Tubo di gomma
- Contenitore ricevitore