O hidrogênio, o elemento mais simples e abundante do universo, é difícil de ser encontrado na forma diatômica na Terra. Em vez disso, é mais freqüentemente encontrado em compostos. Um composto comum de hidrogênio é a água. Diatômico, ou dois átomos por molécula, o hidrogênio pode ser isolado separando eletricamente a água destilada. Esse processo é conhecido como eletrólise e também cria gás oxigênio. É de longe a maneira mais fácil e segura de coletar e armazenar gás hidrogênio.
Obtenha um sistema de eletrólise. Os sistemas de eletrólise fabricados comercialmente são opções muito melhores do que os sistemas construídos pessoalmente. Eles normalmente vêm com uma bateria, fios de cobre, eletrodos de níquel, tubos de vidro, reservatório de água e torneiras. A bateria é a força motriz e a energia que inicia a reação de eletrólise. Os fios de cobre e os eletrodos de níquel fornecem eletricidade para a água. Os tubos de vidro e o reservatório de água são usados para armazenar água ionizada e destilada, respectivamente. As torneiras são usadas para extrair o gás hidrogênio e oxigênio.
Anexe o sistema de eletrólise a um suporte de anel e prenda. O sistema deve estar vertical com o reservatório e as torneiras no ponto superior. As rolhas de borracha devem ficar mais próximas do solo.
Prenda os fios de cobre e as rolhas de borracha nos orifícios inferiores dos tubos de vidro.
Despeje água destilada no reservatório. Usando água destilada, os usuários têm quase garantia de amostras puras. Como o reservatório está no topo, a gravidade puxará a água para o tubo de conexão. Se o reservatório não estiver no topo, uma bomba pode ser usada para colocar água no tubo de conexão.
Ligue a bateria. As correntes elétricas irão separar a água destilada em dois tipos diferentes de água ionizada. O tubo de vidro anódico obterá água com íons hidrogênio (H +) enquanto o tubo de gás catódico receberá água com íons hidróxido (OH-).
Teste as amostras de água ionizada. Um indicador ácido-base pode ser usado para fazer isso. Quando o Indicador Universal é usado, o ânodo deve parecer rosa brilhante. Isso ocorre porque a água com íons de hidrogênio é ácida e o rosa é um indicador de ácidos. As bases, por outro lado, aparecem em azul esverdeado quando o Indicador Universal é usado. A água ionizada no cátodo deve ser desta cor porque a água com íons hidróxido é básica. Além disso, deve parecer haver mais água no cátodo. Isso ocorre porque a eletrólise da água produz 2 moléculas de hidrogênio diatômico para cada molécula de oxigênio diatômico. Mais gás significa que mais de sua água associada foi convertida.
Extraia o gás hidrogênio. Isso pode ser feito usando uma mangueira de borracha e conectando-a a um recipiente de recebimento. Mangueiras de borracha são comumente encontradas em um laboratório de química e são usadas para fornecer combustível para um queimador de Bunsen. A mangueira deve se conectar confortavelmente às torneiras. Após desparafusar as torneiras, a pressão da água ionizada forçará o gás hidrogênio do sistema de eletrólise para o recipiente. O oxigênio diatômico sobressalente pode ser liberado com segurança no ar circundante.
Coisas que você precisa
- Sistema de eletrólise
- Água destilada
- Mangueira de borracha
- Recipiente receptor