Совет 1: Как получить из воды кислород

Кислород можно выделить из многих химических соединений. Для промышленных целей кислород чаще всего получают путем сжижения воздуха с одновременной очисткой. Но кислород можно получить и из воды. Правда, в домашних условиях или в школьной лаборатории его может получиться совсем немного. Для этого нужно разделить молекулу воды на атомы кислорода и водорода.
Вам понадобится
  • -вода;
  • -серная кислота;
  • -источник постоянного тока напряжением 6-12 В;
  • -гальваническая банка (прямоугольный стеклянный сосуд объемом 5-8 л);
  • -угольные электроды от электрической батарейки;
  • - 2 прозрачных пластмассовых стакана;
  • -битум;
  • -трубка от капельницы;
  • -пробирка;
  • -стеклянная банка;
  • -паяльник;
  • -2 провода.
Инструкция
1
Возьмите пластмассовый стакан. Сделайте в его дне отверстие и вставьте в него электрод так, чтобы он располагался углем внутрь стакана. Место соединения электрода и стакана изолируйте битумом со стороны дна. Точно так же обработайте и второй стакан для второго электрода. К металлической части каждого электрода припаяйте провод. Лучше взять провода разного цвета, например, красный и синий.
2
В гальваническую ванну залейте воду примерно на 2/3 высоты. Добавьте туда 1-2 мл разведенной серной кислоты. Концентрация большого значения не имеет, поскольку серная кислота нужна только для поляризации воды.
3
Установите стаканы с электродами так, чтобы электроды были погружены в воду, а количество воздуха между поверхностью воды и днищем стакана по возможности было минимальным. Подключите электроды к клеммам источника тока. Например, подключите красный провод к аноду, а синий — к катоду. Сквозь прозрачные стенки гальванической ванны и стаканов наблюдайте, как около электродов начинают образовываться пузырьки, которые поднимаются вверх и скапливаются внутри стаканов. Происходит следующая реакция: 2(H2O)→2H2+O2. Около катода (отрицательного электрода) скапливаются молекулы водорода, а около анода — молекулы кислорода.
4
С помощью трубки от капельницы можно отвести тот или иной газ в банку с водой и наполнить с его помощью пробирку для анализа. Например, в кислороде можно сжечь докрасна раскаленную металлическую проволоку. Водород же горит сам. Нужно помнить, что в ходе эксперимента надо избегать смешивания этих газов, а также смешивания водорода с воздухом.
5
Количество кислорода, полученное при данном эксперименте, невелико, потому что он активно вступает во взаимодействие с угольным электродом и поглощается им, дополнительно образуя углекислый газ в качестве примеси. Для получения большего количества кислорода понадобится инертный анод. Такой анод можно изготовить из пластины платины либо из металлической пластины, покрыв ее слоем золота или палладия.

Совет 2: Как выделить кислород из воды

Чистый кислород в больших количествах используется в медицине, промышленности и других сферах деятельности. Для этих целей его получают из воздуха путем сжижения последнего. В лабораторных условиях этот газ можно получить из кислородосодержащих соединений, в том числе из воды.
Вам понадобится
  • - чистые пробирки;
  • - электроды;
  • - генератор постоянного тока.
Инструкция
1
Перед началом опыта повторите технику безопасности. Строго соблюдайте правила работы с электроприборами. Кроме того, помните, что выделяемые газы горючи и взрывоопасны, поэтому требуют осторожного обращения с ними.
2
Повторите понятие электролиза. Вспомните, что на катоде (отрицательно заряженный электрод) будет проходить процесс электрохимического восстановления. Следовательно, там будет собираться водород. А на аноде (положительно заряженный электрод) - процесс электрохимического окисления. Там будут выделяться атомы кислорода. Запишите уравнение реакции: 2H2O → 2H2+O2Катод: 2H + 2e = H2 │2Анод: 2O – 4e = O2 │1
3
Приготовьте два электрода. Вы можете их сделать из медных или железных пластин длиной не более 10 см и шириной около 2 см. Прикрепите к ним проводники электрического тока.
4
Потом в электролизер налейте воды и опустите туда электроды. В качестве сосуда для электролиза используйте глубокий кристаллизатор или толстостенный стакан, расширяющийся кверху.
5
Затем возьмите две чистые пробирки и налейте туда воды. Закройте их пробками. Позднее откроете эти сосуды под водой в эликтролизере и сразу же наденете на электроды. Делайте все это аккуратно, чтобы вода из пробирок не вылилась. Это необходимо для того, чтобы в них не скапливался воздух и в процессе электролиза получились чистые газы.
6
Подсоедините генератор постоянного тока. Включите его, когда будете уверены, что все подготовили правильно. Под действием электрического тока на электродах начнется выделение пузырьков газов. Постепенно кислород и водород будут заполнять пробирки, вытесняя из них воду.
Обратите внимание
Имейте в виду, что согласно уравнению реакции водорода будет собираться в два раза больше кислорода.
Совет полезен?
В качестве электродов можете использовать толстые гвозди, подходящие по размеру к сосудам.
Обратите внимание
В качестве источника тока можно использовать автомобильный аккумулятор.

Не забудьте, что при реакции образуется не только кислород, но и водород. Он при наличии загрязнителей становится взрывоопасным.
Полезный совет
Для этого эксперимента лучше брать дистиллированную воду. В крайнем случае, можно использовать кипяченую. Вода из-под крана не подойдет, поскольку чаще всего содержит хлор. Кроме этого, при использовании воды из-под крана на электродах может образоваться накипь.
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500