1. Setup di elettrolisi
* Elettrolita: Utilizzare una soluzione come acido solforico diluito (H₂SO₄) o idrossido di potassio (KOH) come elettrolita.
* Elettrodi: Usa elettrodi inerti come platino o grafite.
* Tubi di raccolta: Due tubi di prova separati o cilindri graduati, riempiti con l'elettrolita, vengono invertiti sugli elettrodi.
2. Il processo
* Elettrolisi: Quando una corrente elettrica viene passata attraverso l'elettrolita, le molecole d'acqua si dividevano in idrogeno e gas di ossigeno:
* sul catodo (elettrodo negativo): 2H⁺ + 2E⁻ → H₂ (viene prodotto gas idrogeno)
* sull'anodo (elettrodo positivo): 2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4E⁻ (viene prodotto il gas di ossigeno)
* Raccolta di gas: Il gas idrogeno verrà raccolto sul catodo e il gas di ossigeno verrà raccolto sull'anodo.
3. Separazione
* Spostamento verso l'alto: I gas vengono raccolti mediante spostamento verso l'alto dell'elettrolita nei tubi invertiti. Questo perché l'idrogeno e l'ossigeno sono meno densi dell'acqua.
* Separazione per volume: Il volume di gas idrogeno raccolto sarà il doppio del volume di gas di ossigeno raccolto (a causa dell'equazione chimica per l'elettrolisi).
Considerazioni importanti
* Sicurezza: L'elettrolisi produce gas idrogeno infiammabile. Fai questo esperimento solo in un'area ben ventilata e con appropriate precauzioni di sicurezza.
* Purity: I gas raccolti possono contenere tracce dell'elettrolita. Se è necessaria un'alta purezza, potrebbero essere necessarie ulteriori fasi di purificazione.
Riepilogo
La separazione di idrogeno e gas di ossigeno dopo l'elettrolisi si basa sul fatto che questi gas sono prodotti su diversi elettrodi e hanno densità diverse. Il processo prevede la raccolta dei gas mediante spostamento verso l'alto e quindi separandoli in base al loro rapporto di volume.
