Come Produrre Idrogeno e Ossigeno dall'Acqua con l'Elettrolisi

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Il processo di divisione dell'acqua (H₂O) nei suoi componenti atomici (idrogeno e ossigeno) usando l'elettricità prende il nome di elettrolisi. Per quanto complicato possa sembrare, è una reazione facile da riprodurre se si hanno gli strumenti giusti e un minimo di conoscenze necessarie.

Passaggi

1
Riempi un bicchiere (dal diametro di circa 7cm) d'acqua fino a 3/4 della sua altezza.
2
Sciogli un cucchiaio di sale da cucina nell'acqua. Il sale aiuta a condurre l'elettricità. (La presenza di sale può risultare in produzione di cloro gassoso. Il gas viene generalmente prodotto in quantità trascurabili.)
3
Poni un pezzo di cartone sottile (ad esempio un piatto di carta) sulla sommità del bicchiere. Pratica due fori nel cartone distanti circa 5 cm, e inserisci due sottili cavi elettrici lunghi circa 30-60 cm, immergendone una estremità nell'acqua fino a una profondità di circa 5-7 cm.
4
Avvolgi le altre estremità dei cavi attorno ai poli di una batteria da 9 Volt. Dopo poco tempo vedrai delle bolle formarsi lungo le estremità sommerse dei cavi, rispettivamente di idrogeno sul cavo negativo e ossigeno sul cavo positivo.
5
Per produrre quantità significative di idrogeno (o ossigeno) [ATTENZIONE: Usare cautela], segui i passaggi successivi; in caso contrario, fermati al Passaggio 5. Per proseguire ti serviranno, oltre agli oggetti già citati, un piccolo recipiente (preferibilmente una siringa o un bicchierino) e qualcosa per appendere il recipiente a testa in giù (come ad esempio del nastro adesivo).
6
Immergi il recipiente nel bicchiere. Immergilo completamente nell'acqua e capovolgilo così che l'apertura sia rivolta verso il fondo del bicchiere. (Se usi una siringa, è sufficiente immergerne l'apertura in acqua e tirare lo stantuffo; la siringa dovrebbe ora essere piena solo di acqua. Salta direttamente al Punto 9).
7
Alza il recipiente lentamente finché la sua apertura non è al livello dell'acqua. Il bicchierino dovrebbe a questo punto essere sospeso sulla superficie, ed essere tuttavia pieno di acqua; il liquido viene mantenuto all'interno del bicchierino dalla pressione atmosferica.
8
Assicura il bicchierino in questa posizione aiutandoti con del nastro adesivo o delle pinze.
9
Inserisci il cavo dell'IDROGENO (polo negativo) o dell'OSSIGENO (polo positivo) nel bicchierino.
10
Riposati e osserva il bicchierino riempirsi di gas.

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Consigli

NON aprire una batteria per nessun motivo. L'acido contenuto nelle batterie è altamente corrosivo e può produrre fumi tossici.
Se ti serve un elettrodo in grafite, non cercarlo in una batteria: le matite sono una fonte accessibile e economica di grafite. Per ottenere un elettrodo di grafite, fai la punta a entrambe le estremità di una matita. Immergi un'estremità in acqua e collega l'altra a un polo della batteria con un cavo elettrico. Elettrodi in grafite produrranno bolle più grandi.
Annota le tue osservazioni.
Utilizza sempre e solo corrente continua.
In alcuni negozi potrai trovare in vendita degli spilli di rame rivestiti in platino. Hanno un prezzo ragionevole, e il platino è un ottimo materiale da usare come anodo perché non ossida.
Scatena la tua creatività! Prova ad aggiungere del sapone da piatti all'acqua e potrai ottenere delle bolle di sapone piene di idrogeno e ossigeno.
Puoi usare come elettrodi i legacci metallici ricoperti di plastica o carta che vengono usati per chiudere alcune confezioni di pane al supermercato. Per utilizzarli basta privarli del rivestimento.
La quantità di gas prodotto è proporzionale alla corrente. Per avere più corrente puoi aumentare il voltaggio (ad esempio usando l'alimentatore di un computer), diminuire la resistenza dell'acqua (aumentando la quantità di sale, senza esagerare) o alternativamente avvicinando gli elettrodi.
Se il pericolo di produrre cloro gassoso ti preoccupa, puoi sostituire il sale con bicarbonato di sodio (NaHCO₃): come prodotto secondario otterrai anidride carbonica (CO₂) al posto del cloro gassoso, ma l'elettrolisi potrebbe risultare più lenta.

Avvertenze

Se usi acqua salata (salamoia), il cavo che produce ossigeno produrrà anche ioni Cloruro (Cl^-), che in parte si unirà formando cloro gassoso (Cl₂). Il cloro gassoso è velenoso. Se l'acqua assume un colore verde INTERROMPI l'esperimento, perché è un segnale della produzione di cloro.
Se vuoi fare esplodere l'idrogeno, proteggiti - usa protezioni per occhi e orecchie. Se possibile, utilizza un sistema di innesco a distanza come una miccia per darti il tempo di allontanarti. Questo non è necessario, visto che puoi anche bruciare una piccola quantità di idrogeno "tenendolo in mano".
L'idrogeno gassoso è esplosivo se mescolato con ossigeno. NON conservare idrogeno e ossigeno nello stesso contenitore. L'idrogeno è un elemento infiammabile, ma quando mescolato con ossigeno in proporzione 2:1 (proporzione che otterrai naturalmente dall'elettrolisi) produce un'esplosione violenta.

Cose che ti Serviranno

Bicchiere
Cartone o piatto di carta
Acqua
Fili elettrici (alternativamente due matite o bastoncini di carbonio.)
Sale, bicarbonato di sodio, succo di limone o altri acidi/basi
Batteria da 9 Volt o più
Contenitore più piccolo del bicchiere (alto meno di 7 cm) O una siringa priva d'ago (preferibile ma non necessaria)