プロセスの理解
* 銅の電解: 銅溶液(硫酸銅など)を電化すると、次のことが起こります。
* アノード(正の電極): アノードからの銅原子は電子(酸化)を失い、銅イオン(cu²⁺)を形成し、溶液に溶解します。銅アノード自体が侵食されます。
* カソード(負の電極): 溶液からの銅イオンは、カソード上の固体銅として電子を獲得し(還元)、堆積物を獲得します。
* ガス生産: アノードで生成されるガスは酸素(o₂)です 。これは、溶液中の水分子がアノードで酸化され、酸素ガスと水素イオンを形成するために発生します。
* 2h₂o→o₂ +4h⁺ +4e⁻
酸素ガスの収集
1。 Hoffmann Voltameter: Hoffmann Voltameterと呼ばれる特殊な装置は、電気分解中に生成されたガスを収集するように設計されています。
*中央のチャンバーで接続された2つの垂直チューブがあります。電極はチューブに配置されています。
*チューブには電解質(この場合は硫酸銅溶液)が満たされています。
*アノードで放出される酸素ガスは、アノードチューブの上部に立ち上がって収集されます。
2。簡単なセットアップ: Hoffmann Voltameterを持っていない場合は、簡単なセットアップを作成できます。
* 電解細胞: 硫酸銅溶液を備えたビーカーまたは容器を使用します。
* 電極: アノードには、銅電極または不活性電極(プラチナや炭素など)を使用します。
* ガス収集:
* 逆試験管: アノードの上に、水で満たされた逆の試験管を置きます。酸素ガスが生成されると、チューブ内の水が移動します。
* ガスブレット: より正確な方法では、ガスブレットを使用して、生成された酸素ガスの量を収集および測定することが含まれます。
安全上の注意事項:
* 電解溶液: 電解溶液を処理するときは、必ず適切な安全装置(手袋、目の保護)を使用してください。
* 電気: 電気接続には非常に注意してください。セットアップには電圧が適切であり、すべての接続が安全であることを確認してください。
* ガス収集: 酸素は可燃性であり、燃焼をサポートできることに注意してください。コレクション装置の近くで開いた炎を使用しないでください。
重要なメモ:
*酸素産生の速度は、電流、硫酸銅溶液の濃度、電極のサイズなどの要因に依存します。
*特に硫酸銅溶液が希釈している場合、カソードで水素ガスの泡を観察することができます。これは、カソードでも水分子が減少しているためです。
*収集されたガスは、輝くスプリントを使用して酸素をテストできます(再燃します)。
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