Kuidas valmistada äädikhapet kasutades vees vesinikku ja hapnikku

Tõenäoliselt olete kuskil oma teel õppinud, et vesi koosneb hapnikust ja vesinikust. Selle asemel, et kellegi sõna võtta, saate seda endale tõestada, eraldades vee tagasi selle komponentideks. Kõige tavalisem veemolekulide eraldamise meetod on tuntud kui elektrolüüs. Kuigi elektrolüüsi saab teha majapidamistarvetega, ei soodusta äädikhape (äädikas) elektrolüüsi piisavalt, et tekitada märgatav kogus gaasi. Saate seda endale tõestada, tehes elektrolüüsi äädika ja seejärel söögisoodaga. Märkate, et elektrolüüs söögisoodaga tekitab palju rohkem gaasi kui äädikas.

1
Alusta tühja vanniga. Võite kasutada plastikust või klaasist vanni. Vältige metallist vanni kasutamist, kuna juhite elektrivoolu läbi vee. Vanni suurus ei oma tähtsust, kuid hea lähtepunkt oleks kasutada 1–2 gallonit (1,9 l) mahutit.

2
Kleepige alligaatoriklambrid vanni põhja külge. Vaja läheb 2 alligaatoriklambrit. Üks ühendatakse teie positiivse elektroodiga (anood) ja teine ​​​​ühendub teie negatiivse elektroodiga (katoodiga). Kleepige iga klambri üks ots vanni sisemise põhja külge. Jätke kindlasti piisavalt ruumi, et saaksite klambrit siiski avada ja sulgeda.

3
Ühendage elektroodid. Teil on vaja 2 elektroodi, mis on valmistatud mittereaktiivsest materjalist, mis juhib hästi elektrit. Optimaalne valik on plaatina, kuid kui teil pole plaatina elektroode, võite kasutada grafiiti. Raseerige puit kahelt pliiatsilt, et saada 2 grafiitvarda. Kinnitage üks iga alligaatori klambri külge vannis. Grafiitvardad on suurepärased elektroodid, kuna need ei lahustu vees ja juhivad elektrit.

4
Segage äädika lahus. Lisage 5 supilusikatäit (74 ml) äädikat 1,9 l veele. Saadud lahus on kergelt happeline ja suudab juhtida väikest kogust elektrit. Valage lahus vanni. Võite kogu lahuse kasutada või mitte. Lihtsalt täitke vann suurema osa teest.

5
Pöörake katseklaas iga elektroodi peale. Esmalt täitke 2 katseklaasi veega. Saate neid täita kraanist või vannis oleva veega. Pöörake iga katseklaas ümber ühe grafiitelektroodi ja vette. Veenduge, et katseklaasidesse ei satuks õhumulle. Need katseklaasid on mõeldud moodustunud vesiniku või hapniku kogumiseks. Katseklambrite varraste kohal hoidmiseks peate kasutama klambrit.

6
Ühendage alligaatori klambrid toiteallikaga. Ühendage alligaatori klambrid (elektroodide vastaspoolne külg) 9 V aku kummagi klemmiga. See viib vooluringi lõpule ja laseb elektril voolata. Vooluvoolu piirab aga äädikalahuse suutmatus hästi juhtida. See kinnitab, et äädikas sisalduv äädikhape ei soodusta vee elektrolüüsi. See voolupiirang takistab vee jagunemist vesinikuks ja hapnikuks. Äädikas on nõrk hape, mistõttu see ei dissotsieeru täielikult vees lahustatuna. elektrit juhtivaid ioone on vähem.

7
Täitke vann naatriumvesinikkarbonaadi lahusega. Lisage 1 spl (21 g) söögisoodat (naatriumvesinikkarbonaati) 1,9 l veele. Söögisooda lahustub lahuses elektrolüütideks. Need elektrolüüdid suurendavad vooluhulka, mida vesi võib juhtida. Söögisooda moodustab dissotsieerumisel naatriumi ja vesinikkarbonaadi ioone.

8
Katke elektroodid. Täitke 2 katseklaasi kraanist või vannist veega. Pöörake iga katseklaas tagurpidi, et katta iga elektrood. Kindlasti ärge laske katseklaasidesse õhku. Katseklaasid koguvad elektrolüüsi käigus tekkivaid gaase. Katseklambrite hoidmiseks elektroodide kohal kasutage klambrit.

9
Ühendage toiteallikas. Ühendage 1 alligaatori klamber 9 V aku positiivse klemmiga. Ühendage teine ​​miinusklemmiga. See loob vooluringi, mis laseb voolul läbi elektrolüüdilahuse voolata.

10
Kella mullid kogunevad anoodile ja katoodile. Kui vool läbib lahust, lõhustab see osa veemolekule. Tulemuseks on gaas vesinik (H2) ja gaas hapnik (O2). Gaasiline hapnik, mille laeng on -2, tõmbab positiivse laengu ja koguneb anoodile (elektroni aktseptor, mis tõmbab ligi negatiivseid laenguid, mida nimetatakse anioonideks). Gaasiline vesinik, mille laeng on +1, tõmbab negatiivse laengu ja koguneb katoodile (elektroni aktseptor, mis tõmbab ligi positiivseid laenguid, mida nimetatakse katioonideks). Kui gaasid kogunevad, mullitavad nad veest välja. nende vastavate elektroodide ümber ja jäädvustatakse katseklaasidesse. Märkate, et vesi tõrjutakse katseklaasi ülaosas välja ja asendub gaasidega. Pange tähele, et katoodi kattev toru tõrjub välja kaks korda rohkem vett kui toru kate anood. Seda seetõttu, et moodustub kaks korda rohkem vesiniku molekule kui hapniku molekule.