Elettrolisi dell'acqua
1. Setup:
- Avrai bisogno di un contenitore di acqua, due elettrodi (aste di metallo), una fonte di alimentazione (come una batteria) e alcuni fili per collegare tutto.
- Gli elettrodi sono generalmente realizzati con materiali inerti come platino o carbonio in modo da non reagire con l'acqua.
- Gli elettrodi sono immersi nell'acqua e collegati ai terminali positivi e negativi della fonte di alimentazione.
2. Il processo:
- Quando una corrente elettrica passa attraverso l'acqua, le molecole d'acqua vengono scomposte nei loro elementi costituenti, idrogeno e ossigeno.
- All'elettrodo negativo (catodo), le molecole d'acqua ottengono elettroni e sono ridotte in gas idrogeno (H2).
- All'elettrodo positivo (anodo), le molecole d'acqua perdono elettroni e vengono ossidate in gas di ossigeno (O2).
3. La reazione:
- La reazione chimica generale per l'elettrolisi dell'acqua è:
2H2O (L) → 2H2 (G) + O2 (G)
- Ciò significa che per ogni due molecole d'acqua, si ottengono due molecole di idrogeno e una molecola di gas di ossigeno.
Punti chiave:
* corrente continua: L'elettrolisi richiede una fonte di alimentazione a corrente continua (DC).
* Elettrolita: Per migliorare la conduttività, una piccola quantità di elettroliti come acido solforico o idrossido di sodio viene spesso aggiunta all'acqua.
* Raccolta di gas: I gas di idrogeno e ossigeno prodotti possono essere raccolti separatamente usando tubi di prova invertiti o altri metodi di raccolta adeguati.
Sicurezza:
* L'elettrolisi può produrre gas idrogeno infiammabile. Gestire idrogeno con cautela e garantire un'adeguata ventilazione.
* Le soluzioni di elettroliti possono essere corrosivi. Utilizzare attrezzature di sicurezza appropriate e seguire le procedure di gestione adeguate.
Applicazioni:
L'elettrolisi dell'acqua viene utilizzata in varie applicazioni, tra cui:
* Produzione di gas idrogeno: L'idrogeno viene utilizzato come combustibile, nelle celle a combustibile e nei processi industriali.
* Produzione di gas di ossigeno: L'ossigeno viene utilizzato negli ospedali, nella saldatura e in altri processi industriali.
* Ricerca ed educazione: L'elettrolisi è uno strumento prezioso per dimostrare i principi di base della chimica ed elettrochimica.
