Hvordan lage hydrogen og oksygen ved elektrolyse: 9 trinn (med bilder)

Innhold

Trinn
- Del 1 av 2: Sette opp eksperimentet
- Del 2 av 2: Kjøre eksperimentet
Tips
Advarsler
Nødvendigheter

Prosessen der vann (H₂O) dekomponeres til forskjellige typer atomer eller grunnstoffer (hydrogen og oksygen) ved hjelp av elektrisitet kalles elektrolyse. Dette eksperimentet har betydelige implikasjoner for bruken av disse to gassene, med hydrogen som en av de reneste energikildene vi har tilgang til. Det høres kanskje komplisert ut, men det er enklere enn du tror hvis du har de riktige ressursene, kunnskapene og ferdighetene.

Trinn

Del 1 av 2: Sette opp eksperimentet

1. Fyll et 350 ml glass med varmt vann. Du trenger ikke fylle glasset til randen, så la det være litt plass. Når vannet er varmt, vil det lede strøm bedre. Dette eksperimentet fungerer imidlertid også bra med kaldt vann.

Du kan bruke vann fra springen eller flaskevann. Det spiller ingen rolle hva du velger.
Varmere vann har en lavere viskositet og lar ionene som leder elektrisitet bevege seg mer fritt.

Bilde med tittelen Lag oksygen og hydrogen fra vann ved hjelp av elektrolyse Step 2.jpg

2. Løs opp 1 ss (20 gram) bordsalt i vannet. Du trenger bare å helle saltet i vannet og røre litt i vannet for å være sikker på at saltet løser seg opp. Du har nå en saltvannsløsning.

Natriumklorid (eller bordsalt) er en elektrolytt som bidrar til å forbedre ledningsevnen til vannet. Vann i seg selv er ikke en spesielt god leder.

Ved å forbedre ledningsevnen til vannet flyter elektrisiteten fra batteriet lettere gjennom det, slik at vannet blir bedre splittet til hydrogen og oksygen.

Bilde med tittelen Lag oksygen og hydrogen fra vann ved hjelp av elektrolyse Step 3.jpg

3. Slip 2 HB blyanter i begge ender slik at du kan se grafitten. Sørg for å fjerne viskelæret på slutten av blyanten. Du må spisse blyantene langt nok slik at grafitten er helt eksponert i begge ender.

Grafittledningene i blyantene fungerer som elektroder og vil lede elektrisiteten som kommer fra batteriet.

Grafitt er veldig egnet fordi det ikke vil løse seg opp eller bli skadet av vannet under forsøket.

Bilde med tittelen Lag oksygen og hydrogen fra vann ved hjelp av elektrolyse Step 4.jpg

4. Klipp ut et firkantet stykke papp som er stort nok til å dekke glasset. Bruk papp som er tykk nok og som holder seg fast når du lager hull i den. Skjær for eksempel en firkant ut av en skoboks eller en annen boks med tykk papp.

Kartongstykket lar deg la blyantenes grafittledninger henge i vannet uten å berøre siden av glasset.

Kartong har ingen av egenskapene til metall, så det kan ligge på glasset uten å påvirke resultatet av forsøket.

Bilde med tittelen Lag oksygen og hydrogen fra vann ved hjelp av elektrolyse trinn 5.jpg

5. Stikk 2 hull i pappbiten med de 2 blyantene. Bruk blyantene selv til dette, for de må holde seg godt i hullene slik at de ikke forskyver seg eller synker ned. Hvis grafitten treffer siden eller bunnen av glasset, vil eksperimentet bli forstyrret.

Del 2 av 2: Kjøre eksperimentet

Bilde med tittelen Lag oksygen og hydrogen fra vann ved hjelp av elektrolyse Step 6.jpg

1. Koble endene av krokodilleklemmene til polene på batteriet. Batteriet er der den elektriske strømmen kommer fra, og krokodilleklemmene sørger for at strømmen transporteres til vannet. Fest en krokodilleklemme til den positive polen og en krokodilleklemme til den negative polen.

Bruk et 6-volts batteri til dette. Hvis du ikke finner den, bruk et 9-volts batteri.
Du kan kjøpe denne typen batterier på nesten alle supermarkeder og varehus.

Bilde med tittelen Lag oksygen og hydrogen fra vann ved hjelp av elektrolyse trinn 7.jpg

2. Fest de andre endene av alligatorklemmene til blyantene. Pass på at metalldelen av krokodilleklemmen berører blyantens grafitt. Du må kanskje kutte litt tre fra blyantene for å sikre at krokodilleklemmene kommer i full kontakt med grafitten.

Ved å gjøre dette er koblingen til batteriet fullført og den elektriske strømmen fra batteriet kan slippes ut i vannet.

Bilde med tittelen Lag oksygen og hydrogen fra vann ved hjelp av elektrolyse trinn 8.jpg

3. Legg pappstykket oppå glasset slik at blyantene er nedsenket under vann. På grunn av måten du nettopp kuttet pappen på, skal den nå holde seg fint på toppen av glasset. Prøv å gjøre dette forsiktig slik at blyantene som stikker gjennom pappen ikke forskyver seg eller sklir.

For at dette eksperimentet skal fungere, bør ikke blyantenes grafitt berøre siden av glasset. Så sjekk det igjen og flytt på blyantene om nødvendig.

Bilde med tittelen Lag oksygen og hydrogen fra vann ved hjelp av elektrolyse Step 9.jpg

4. Se hvordan vannet brytes ned til hydrogen og oksygen. Bobler skal nå stige fra de nedsenkede punktene av grafitt. Dette betyr at hydrogengassen og oksygengassen deles. Hydrogengass bobler opp fra blyanten koblet til den negative terminalen og oksygengass opp fra blyanten koblet til den positive terminalen.

Når du kobler krokodilleklemmene til batteriet og grafitten, begynner strømmen å bevege seg umiddelbart.

Flere bobler kommer opp fra hydrogengass fordi hvert vannmolekyl inneholder dobbelt så mye hydrogen som oksygen.

Tips

Finner du ikke blyanter med grafittledning, kan du også bruke korte trådlengder. Pakk den ene enden rundt batteriet og legg den andre enden i vannet. Dette har samme effekt som å bruke blyanter.
Bruk et batteri med en annen spenning. Dette påvirker mengden elektrisk strøm som går gjennom vannet, som igjen påvirker hastigheten som vannmolekylene deles med.

Advarsler

Hvis du bruker en elektrolytt som et salt for å forbedre ledningsevnen, vær oppmerksom på at en liten mengde klor produseres som et biprodukt. Dette er ikke nok til å være farlig, men du kan kjenne en lett klorlukt.
Utfør dette eksperimentet under oppsyn av voksne, siden du skal jobbe med elektrisitet og gasser som, usannsynlige som de kan være, kan være skadelige for deg.