Як отримати з води кисень.

Кисень можна виділити з багатьох хімічних сполук. Для промислових цілей кисень найчастіше отримують шляхом зрідження повітря з одночасним очищенням. Але кисень можна отримати і з води. Правда, в домашніх умовах або в шкільній лабораторії його може вийти зовсім небагато. Для цього потрібно розділити молекулу води на атоми кисню і водню.
Вам знадобиться
  • -вода;
  • -серная кислота;
  • -источник постійного струму напругою 6-12 В;
  • гальванічне банку (прямокутний скляну посудину об'ємом 5 -8 л);
  • -угольние електроди від електричної батарейки;
  • - 2 прозорих пластмасових склянки;
  • -бітум;
  • - трубка від крапельниці;
  • -пробірка;
  • -скляні банку;
  • -паяльнік;
  • -2 дроти.
Інструкція
1
Візьміть пластмасовий стакан. Зробіть в його дні отвір і вставте в нього електрод так, щоб він розташовувався вугіллям всередину склянки. Місце з'єднання електрода і склянки ізолюйте бітумом з боку дна. Точно так само обробіть і другий стакан для другого електрода. До металевої частини кожного електрода припаяйте провід. Краще взяти дроти різного кольору, наприклад, червоний і синій.
2
В гальванічну ванну залийте воду приблизно на 2/3 висоти. Додайте туди 1-2 мл розведеної сірчаної кислоти. Концентрація великого значення не має, оскільки сірчана кислота потрібна тільки для поляризації води.
3
Встановіть склянки з електродами так, щоб електроди були занурені у воду, а кількість повітря між поверхнею води і днищем склянки по можливості було мінімальним. Підключіть електроди до клем джерела струму. Наприклад, підключіть червоний провід до анода, а синій - до катода. Крізь прозорі стінки гальванічної ванни і склянок спостерігайте, як близько електродів починають утворюватися бульбашки, які піднімаються вгору і скупчуються усередині склянок. Відбувається наступна реакція: 2 (H2O)? 2H2 + O2. Близько катода (негативного електрода) скупчуються молекули водню, а близько анода - молекули кисню.
4
За допомогою трубки від крапельниці можна відвести той чи інший газ в банку з водою і наповнити з його допомогою пробірку для аналізу. Наприклад, в кисні можна спалити до червоного розпечену металеву дріт. Водень ж горить сам. Потрібно пам'ятати, що в ході експерименту треба уникати змішування цих газів, а також змішування водню з повітрям.
5
Кількість кисню, отримане при даному експерименті, невелика, тому що він активно вступає у взаємодію з вугільним електродом і поглинається їм, додатково утворюючи вуглекислий газ в якості домішки. Для отримання більшої кількості кисню знадобиться інертний анод. Такий анод можна виготовити з пластини платини або з металевої пластини, покривши її шаром золота або паладію.
Зверніть увагу
Як джерело струму можна використовувати автомобільний аккумулятор.Не забудьте, що при реакції утворюється не тільки кисень, але і водень. Він при наявності забруднювачів стає вибухонебезпечним.
Корисна порада
Для цього експерименту краще брати дистильовану воду. В крайньому випадку, можна використовувати кип'ячену. Вода з-під крана не підійде, оскільки найчастіше містить хлор. Крім цього, при використанні води з-під крана на електродах може утворитися накип.
Чистий кисень у великих кількостях використовується в медицині, промисловості та інших сферах діяльності. Для цих цілей його отримують з повітря шляхом зрідження останнього. У лабораторних умовах цей газ можна отримати з кисень осодержащіх сполук, в тому числі з води.
Вам знадобиться
  • - чисті пробірки;
  • - електроди;
  • - генератор постійного струму.
Інструкція
1
Перед початком досвіду повторіть техніку безпеки. Суворо дотримуйтеся правил роботи з електроприладами. Крім того, пам'ятайте, що виділяються гази горючі і вибухонебезпечні, тому вимагають обережного поводження з ними.
2
Повторіть поняття електролізу. Згадайте, що на катоді (негативно заряджений електрод) буде проходити процес електрохімічного відновлення. Отже, там буде збиратися водень. А на аноді (позитивно заряджений електрод) - процес електрохімічного окислення. Там будуть виділятися атоми кисень а. Запишіть рівняння реакції: 2H2O? 2H2 + O2Катод: 2H + 2e = H2? 2Анод: 2O - 4e = O2? 1
3
Приготуйте два електроди. Ви можете їх зробити з мідних або залізних пластин довжиною не більше 10 см і шириною близько 2 см. Прикріпіть до них провідники електричного струму.
4
Потім в електролізер налийте води і опустіть туди електроди. В якості посудини для електролізу використовуйте глибокий кристаллизатор або товстостінний стакан, розширюється догори.
5
Потім візьміть дві чисті пробірки і налийте туди води. Закрийте їх пробками. Пізніше відкриєте ці судини під водою в еліктролізере і відразу ж надягнете на електроди. Робіть все це акуратно, щоб вода з пробірок не вилилася. Це необхідно для того, щоб в них не накопичувався повітря і в процесі електролізу вийшли чисті гази.
6
Підключіть генератор постійного струму. Увімкніть його, коли будете впевнені, що все підготували правильно. Під дією електричного струму на електродах розпочнеться виділення бульбашок газів. Поступово кисень і водень будуть заповнювати пробірки, витісняючи з них воду.
Зверніть увагу
Майте на увазі, що згідно рівняння реакції водню буде збиратися в два рази більше кисню.
Корисна порада
Як електроди можете використовувати товсті цвяхи, які підходять за розміром до судин.