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Neste artigo: Preparando uma eletrólise da águaEngenharia da eletrólise da água9 Referências
A operação de obtenção da água (H2O) de hidrogênio e oxigênio por meio de uma corrente elétrica é chamada eletrólise. Essa experiência de separação de dois gases pode ser feita em casa, com pouco equipamento sofisticado. Pode ser montado e conduzido por crianças sob a supervisão de um adulto. No entanto, não espere salvar o planeta com oxigênio liberado no ar e hidrogênio produzido como combustível: as quantidades produzidas como parte desse experimento são pequenas, mas o efeito ainda é espetacular e a edição instrutiva.
estágios
Parte 1 Preparando uma eletrólise da água
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Despeje 350 mL de água morna em um recipiente adequado. Como a água não precisa chegar ao topo, leve um recipiente, de preferência de vidro, maior (500 mL, por exemplo). O experimento funcionará melhor com água quente, mas a água fria também funcionará.- Quanto à água utilizada, você pode levar água da torneira e água engarrafada.
- A água quente tem uma viscosidade bastante baixa, para que os íons que carregam as cargas possam circular mais facilmente sem serem muito lentos.
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Despeje uma colher de sopa (17 g) de sal na água. Despeje gradualmente enquanto mistura com uma colher para que a mistura fique bem homogênea. Você obtém uma solução salina eletrolítica (ou seja, carregada com íons positivos e negativos).- O cloreto de sódio (na verdade, o sal de mesa) é um bom eletrólito, ou seja, melhora a condutividade da água, a reação química é melhor.
- A corrente que emanará da bateria circulará com menos resistência entre os dois pólos que serão as hastes eletrolíticas. Você terá uma melhor liberação de gás.
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Corte as duas pontas dos seus lápis. O objetivo é ter em cada lado do lápis um pedaço de grafite no qual você poderá fixar, sem quebrá-lo, um clipe de crocodilo, sendo a grafite condutora. Use um apontador simples para limpar um pedaço meu.- As duas minas de grafite de fato servirão como eletrodos para o experimento, é através delas que a corrente gerada pela bateria circulará.
- A grafite é à prova d'água e não se quebra durante o experimento, você pode até usar seus lápis de cor para desenhar (depois de secar).
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Recorte um retângulo em uma caixa de papelão dura. Você pode levar, por exemplo, uma caixa de sapatos ou qualquer outra caixa de papelão grossa. Corte-o suficientemente largo e longo o suficiente para caber no recipiente. Como você fará dois furos para a passagem de lápis, certifique-se de pegar um papelão grosso o suficiente para manter sua rigidez.- O papelão existe apenas para manter os lápis em uma determinada posição, a saber, que os lápis devem estar parcialmente na água e longe das paredes do recipiente.
- O papelão não é condutor, por isso repousará sem inconvenientes no topo do recipiente: não interferirá na experiência.
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Faça dois furos para os lápis. Esses furos não devem ser muito largos, porque os lápis serão presos pelo papelão. O melhor é fazer um pequeno entalhe com um cortador e arrastar o lápis da força. Tente fazer tudo de uma vez, caso contrário, o buraco será muito largo e o lápis não segurará. Depois que os lápis são pressionados no mesmo nível, eles não devem se tocar ou tocar na parte inferior ou nas laterais do recipiente.
Parte 2 Iniciar uma eletrólise da água
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Conecte seus dois cabos aos dois terminais da bateria. A bateria é aqui a fonte de eletricidade e os dois cabos, equipados com clipes de crocodilo nas duas extremidades, permitirão a lavagem na água através das minas. Um cabo está conectado ao terminal positivo e o outro ao terminal negativo.- Você pode usar uma bateria de 6 V e uma de 9 V, a reação será nos dois casos.
- Essas baterias estão à venda em superlojas ou lojas de bricolage.
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Conecte cada um dos cabos a uma das canetas. A dificuldade é ter o fórceps mordido na grafite e eles não se movem mais. Se a mina não for longa o suficiente, tente limpar um pouco mais de madeira com um cortador. A conexão deve estar limpa.- Com este conjunto, a corrente é enviada para a água, os íons do meio aquoso são ativados e se movem em direção às hastes (eletrodos) e o circuito é fechado pela segunda haste conectada ao terminal negativo.
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Mergulhe os lápis em sua solução salina. Coloque o papelão perfurado dos dois lápis na borda do recipiente. As pontas dos lápis devem estar embaixo d'água e o mais reto possível. Remova o papelão delicadamente para evitar mover os lápis.- Se você deseja que o experimento funcione bem, certifique-se de que os lápis não toquem nem as paredes de vidro do recipiente. Se necessário, levante ou abaixe suavemente os lápis.
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Observe o resultado. Você ativou um redox materializado por bolhas que se formam nos dois pontos do lápis. No lápis conectado ao terminal positivo (ânodo), o oxigênio é formado e, no outro lápis (cátodo), o hidrogênio, ambos separados na forma gasosa, da qual as bolhas.- A reação começa no momento em que você mergulha seus lápis na solução salina ... e os cabos estão conectados à bateria.
- O cátodo libera mais bolhas, porque há simplesmente o dobro de átomos de hidrogênio que oxigênio na água, sendo a fórmula H2O.