Hoffman-féle vízbontó készülék - A víz "elgázosítása"

2015. november 03. - Jakus Adam

A vízbontás, illetve a vízbontó készülék feltalálása, használata az 1800-as évekre datálható. Először Nicholson és Carlisle alkalmazta, minő meglepő a víz bontására. A készülékükkel nagyszerűen be tudták mutatni az elektrolízist. Ezen megfontolásokat és kutatásokat vitte tovább August Wilhelm von Hoffman német kémikus és hozta létre, a róla elnevezett Hoffman-féle vízbontó készüléket. Az általa kivitelezett kísérleti eszközt a mai napig számtalan iskolában használjuk a vízbontás szemléltetésére.

A tovább gombra való kattintással egy csodálatos elektrokémiai utazásban lesz részed, a helyedben én nem hagynám ki! Amennyiben a jövőben sem szeretnél lemaradni a hasonló utazásokról iratkozz fel hírlevelünkre és lájkold facebook oldalunkat.

A címben szereplő "víz elgázosítása" valljuk meg, hogy erős túlzás, sőt tudományosan sem állja meg a helyét. A következőekben oldjuk fel ezt a téves állítást, illetve ismerkedjünk meg a víz elektrolízisével a Hofmann-féle vízbontó készülék alkalmazásával.

Többször elhangzott már az elektrolízis, mint kifejezés, de pontosan mit is értünk alatta?

Az elektrolízis az elektromos áram hatására végbemenő elektrokémiai folyamat, amely során az elektromos energia kémiai energiává alakul.

A Hoffman által megalkotott készülék tulajdonképpen egy háromágú közlekedőedény. A közlekedőedények fa vagy műanyag talpazaton rögzülnek. A középső csőbe töltjük a sósavval vagy kénsavval savanyított vizet. A két szélső cső alján egy-egy elektródot találunk, amihez az áramforrást csatlakoztatjuk. A csövek felső részén üvegből készült záró csapokat találunk.

Hoffman-féle vízbontó készülék

A következőekben kénsavval (H2SO4) savanyított víz példáján keresztül mutatjuk be a lejátszódó reakciókat. Első lépésként elkészítettük a megfelelő oldatot, majd betöltöttük a készülékünk középső csövébe. Amint rácsatlakoztatjuk az áramforrást az elektródokra megindul az elektrolízis. Az áramforrásunk pozitív sarkával összekötött elektród lesz az anód, míg a negatív sarokra csatlakoztat elektród a katód. 

Az tapasztaljuk, hogy a katódon H2 gáz, míg az anódon O2 gáz képződik. Szemmel látható, hogy a képződő gázok térfogata nem egyenlő, a katódon fele akkora térfogatú O2 képződik, mint az anódon képződő H2. Nézzük meg a reakció egyenletét és derítsünk fényt az arányokra.

A kénsav híg oldatokban hidrogénionra és szulfátionra disszociál. A hidrogénionok először hidrogén atommá, majd hidrogén molekulává alakulnak a katódon. A szulfátionok pedig semlegesítésüket követően a vízzel lépnek reakcióba. 

2SO4+2H2O ---> 2H2SO4+O2

Tehát a katódon hidrogén, az anódon pedig oxigén keletkezik, 2:1 arányban.

Amennyiben a jövőben sem szeretnél lemaradni a hasonló utazásokról iratkozz fel hírlevelünkre és lájkold facebook oldalunkat. Köszönjük!

A keletkezett gázok (hidrogén, oxigén) egyaránt színtelenek és szagtalanok, azonban fizikai tulajdonságaikban eltéréseket tapasztalunk. A katód fölött lévő csőben összegyűlt oxigén fölé helyezzünk parázsló hurkapálcát. Azt fogjuk tapasztalni, hogy a hurkapálcánk az oxigén hatására meggyullad. Az anód fölött lévő csőben összegyűlt gáz pedig a gázscsap óvatos megnyitását követően meggyullad.

Szintén a víz elektrolízisének témakörébe tartoznak a hidrogén üzemanyagcellák, amelyek a víz elektrolízisével állítanak elő hidrogént és oxigént. Az ezzel kapcsolatos korábbi bejegyzésünket tekintsd meg IDE kattintva. A bejegyzésben szereplő i-H2GO-t most webáruházunkban kedvezményesen vásárolhatod meg!

Kísérlethez szükséges eszközök:
- Hoffman-féle vízbontó készülék

Jakus Ádám
e-mail: fizika@stiefel.hu
Tel.: (1) 415-2010

Videó forrása: Youtube, Dr. Béres József Laboratórium, TÁMOP 3.1.3-11/22012-0036

A bejegyzés trackback címe:

https://hetikiserlet.blog.hu/api/trackback/id/tr148046898

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Nincsenek hozzászólások.