1。電気分解セットアップ
* 電解質: 電解質として希釈硫酸(H₂SO₄)や水酸化カリウム(KOH)などの溶液を使用します。
* 電極: プラチナやグラファイトなどの不活性電極を使用します。
* コレクションチューブ: 電解質で満たされた2つの別々の試験チューブまたは勾配シリンダーが、電極上で反転します。
2。 プロセス
* 電気分解: 電流が電解質を通過すると、水分子が水素と酸素ガスに分かれています。
* カソード(負の電極): 2H⁺ +2E⁻→H₂(水素ガスが生成されます)
* アノード(正の電極): 2H₂O→O₂ +4H⁺ +4E⁻(酸素ガスが生成されます)
* ガス収集: 水素ガスはカソードで収集され、酸素ガスはアノードで収集されます。
3。 分離
* 上向き変位: ガスは、反転したチューブの電解質の上向きの変位によって収集されます。これは、水素と酸素が水よりも密度が低いためです。
* ボリュームによる分離: 収集された水素ガスの量は、収集された酸素ガスの容積の2倍になります(電解の化学式のため)。
重要な考慮事項
* 安全性: 電気分解は、可燃性の水素ガスを生成します。 この実験は、適切な安全上の注意を払って、換気の良いエリアでのみ行います。
* 純度: 収集されたガスには、電解質の痕跡が含まれている場合があります。 高い純度が必要な場合は、さらに精製手順が必要になる場合があります。
要約
電気分解後の水素と酸素ガスの分離は、これらのガスが異なる電極で生成され、密度が異なるという事実に依存しています。このプロセスには、上向きの変位によってガスを収集し、ボリューム比に基づいてガスを分離することが含まれます。