Ηλεκτρολυτική διάσπαση του Η2Ο

Γουρζής Στάθης – ΦυσικόςΣυνεργάτης ΕΚΦΕ Λευκάδος 2008 – 2012Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών Λυκείου Νυδριού Λευκάδος

… από το βιβλίο Χημείας Β΄ Γυμνασίου – σελ. 48

…την συσκευή ηλεκτρόλυσης ( Hofmann )

… μία βάση στήριξης

… ένα σφιγκτήρα

… ένα σύνδεσμο

... μία μεγάλη μεταλλική ράβδο

Για να διασπάσουμε το νερό σε υδρογόνο και οξυγόνο, χρειαζόμαστε :

Μία λαβίδα, καλά στερεωμένη…

… απιονισμένο νερό …… καλή στερέωση και στο σφιγκτήρα …

Θα χρειαστούμε διάλυμα H2SO4 20% v/v …

160 mlΝερό

40 ml

40+160 = 200 ml

H2SO4

H2SO4

Θα χρησιμοποιήσουμε εκτός από το διάλυμα του H2SO4 20% v/v, και διάλυμα H2SO4 40% v/v, για να δούμε κατά πόσο επηρεάζει η συγκέντρωση της απόδοση της συσκευής Hofmann σε υδρογόνο και οξυγόνο …

120 ml Νερό

80 ml H2SO4

80+120 = 200 ml

Θα χρειαστεί ακόμα πηγή συνεχούς ρεύματος DC - 20 Volt,

… και πολύμετρο – βολτόμετρο,για δοκιμή της πηγής για τυχόν διαρροές …

… εδώ είναι όλα κλειστά, και οι ενδείξεις στο μηδέν …

… ενώ εδώ επιβεβαιώνουμε ότι υπάρχει αντιστοιχία στις ενδείξεις και δεν έχουμε δυσλειτουργίες…

Τοποθετούμε τα ηλεκτρόδια στα άκρα της βάσης της συσκευής Hofmann, και …

… εδώ χρειάζεται καλό σφήνωμα των πλαστικών βάσεων των ηλεκτροδίων,για να μην υπάρχει διαρροή του διαλύματος …

Με κλειστή την πηγή,

συνδέουμε τους ακροδέκτες της με τα καλώδια από τα κάτω άκρα της συσκευής Hofmann …( … τη συσκευή δεν την έχουμε γεμίσει ακόμα με το διάλυμα του οξέος … )

Η συσκευή Hofmann έχει συνδεθεί και είναι έτοιμη για να τη γεμίσουμε με το διάλυμα του οξέος …

Τοποθετούμε το χωνί και ρίχνουμε το διάλυμα του οξέος,

… με τις στρόφιγγες ανοιχτές …

… γεμίζουμε …

… και κλείνουμε τις στρόφιγγες …

Στα 5 Volt παράγεται μια ποσότητα H2 και μια διπλάσια ποσότητα Ο2 …

H2

Ο2

Στα 10 Volt παράγεται μια περισσότερη ποσότητα H2 καιμια αντίστοιχη διπλάσια ποσότητα Ο2

…

H2 Ο2

… αυτό φαίνεται και από το ρυθμό παραγωγής των φυσαλίδων, που αυξάνεται αισθητά στα 10 Volt, από αυτές που παράγονται στα 5 Volt…

Πραγματοποιούμε την ίδια διάταξη με διάλυμα H2SO4 40% v/v …

… ενώ επίσης γεμίζουμε προσεκτικά από το χωνί, γιατί είναι πολύ ισχυρό το διάλυμα του οξέος…

Τοποθετούμε τα ηλεκτρόδια και σφραγίζουμε προσεκτικά …

Στα 5 Volt η παραγωγή φυσαλίδων των αερίων, είναι εμφανώς πολύ μεγαλύτερη στην περιεκτικότητα του διαλύματος των 40% v/v , από αυτήν της μισής περιεκτικότητας των 20% v/v …

… ενώ στα 15 Volt η παραγωγή των φυσαλίδων των αερίων, είναι εμφανώς, πάλι, πολύ μεγαλύτερη από αυτή των 5 Volt …

Η διαφορά στους όγκους των αερίων είναι σχεδόν στο διπλάσιο, και στο διάλυμα του 40 % v/v …

…και στο διάλυμα του 20 % v/v, όποια και αν είναι, δηλαδή, η περιεκτικότητα του διαλύματος του οξέος…

… τέλος διάσπασης …