1. Configuración de electrólisis
* Electrolito: Use una solución como el ácido sulfúrico diluido (H₂so₄) o el hidróxido de potasio (KOH) como electrolito.
* electrodos: Use electrodos inertes como platino o grafito.
* Tubos de recolección: Dos tubos de ensayo separados o cilindros graduados, llenos con el electrolito, se inverten sobre los electrodos.
2. El proceso
* electrólisis: Cuando se pasa una corriente eléctrica a través del electrolito, las moléculas de agua se dividen en gas de hidrógeno y oxígeno:
* en el cátodo (electrodo negativo): 2H⁺ + 2E⁻ → H₂ (se produce gas de hidrógeno)
* en el ánodo (electrodo positivo): 2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4E⁻ (se produce gas oxígeno)
* colección de gas: El gas de hidrógeno se recolectará en el cátodo, y el gas de oxígeno se recolectará en el ánodo.
3. Separación
* desplazamiento hacia arriba: Los gases se recogen mediante desplazamiento hacia arriba del electrolito en los tubos invertidos. Esto se debe a que el hidrógeno y el oxígeno son menos densos que el agua.
* Separación por volumen: El volumen de gas de hidrógeno recolectado será el doble del volumen de gas oxígeno recolectado (debido a la ecuación química para la electrólisis).
Consideraciones importantes
* Seguridad: La electrólisis produce gas hidrógeno inflamable. Haga este experimento solo en un área bien ventilada y con precauciones de seguridad apropiadas.
* pureza: Los gases recolectados pueden contener trazas del electrolito. Si se requiere alta pureza, pueden ser necesarios pasos de purificación adicionales.
Resumen
La separación de hidrógeno y gas oxígeno después de la electrólisis se basa en el hecho de que estos gases se producen en diferentes electrodos y tienen diferentes densidades. El proceso implica recolectar los gases por desplazamiento hacia arriba y luego separarlos en función de su relación de volumen.
