Experimentos

[Experimento] Eletrólise da Água.

Olá pessoal, ontem, novamente, tive problemas para postar no meu blog, e, como vocês sabem era dia de experimento. Mas eu não me esqueci de vocês não, e para compensar, vou fazer um experimento que me consumiu um bom tempo fazendo pesquisas na internet para fazer do melhor jeito para vocês. Consegui criar esse procedimento, é o primeiro experimento escrito integralmente por mim. Espero que gostem.

Todos nós sabemos que a água é composta por somente dois elementos o Hidrogênio (H) e o Oxigênio (O) e tem a seguinte estrutura molecular: H2O. Mas vocês sabiam que é possível separar esses dois elementos, e o melhor de tudo, na sua casa? Mas para quê? Vocês podem perguntar. Eu respondo, vocês sabiam que o hidrogênio era usado nos antigos dirigíveis, até que um explodiu (sim, o hidrogênio é altamente explosivo), fazendo com que fosse substituído por hélio. Fazendo a separação, você vai poder brincar com uma substância menos densa do que o ar, fazendo até com que um balão flutue (talvez, devido à pureza do hidrogênio).

O escopo do experimento, na verdade, é mostrar como a energia pode quebrar as moléculas em um processo chamado eletrólise e como os gases se comportam na presença de chama. Atenção!!! Esse experimento utiliza eletricidade e pode produzir produtos possivelmente nocivos para a saúdo como o gás Cl2.

Esse é um ótimo experimento para executar em uma feira de ciências com os equipamentos apropriados, é um processo utilizado industrialmente e bem visual.

Se você não for adulto, faça com a supervisão e auxílio de um, preferencialmente em um local aberto e com ventilação. Sempre tomem muito cuidado quando utilizando eletricidade. Boa diversão!

Materiais

  • Vasilha grande para colocar a água;
  • Fios de cobre ou platina;
  • Lápis (opcional, utilizando como eletrodo tem duração melhor do que os fios sozinhos);
  • Bateria, ou transformador para corrente contínua (quanto maior a voltagem, mais rápido é a quebra das moléculas, porém mais forte é o choque se não tomar cuidado);
  • Garrafa de refrigerante, tubo de ensaio, um copo grande, em fim, qualquer coisa que sirva de coletor para os gases (pode ser interessante utilizar um cano de 3/4″ com uma bexiga presa na ponta, a bexiga vai encher);
  • Água;
  • Cloreto de Sódio (Sal de Cozinha) ou Soda Cáustica (Eu recomendo a soda cáustica para evitar a formação de Cl2, mas tome cuidado pois a soda cáustica é altamente corrosiva.

Procedimento

  1. Adicionar sal na água até que comece a não dissolver mais;
  1. Encha o recipiente com a solução, bem como os dois coletores;
  1. Faça a montagem conforme m dos esquemas abaixo:
Eletrólise

Utilize esse se for usar os fios diretamente.

Eletrólise

Esse é melhor se for utilizar o lápis como eletrodo.

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  1. Se for utilizar somente os fios como eletrodos, faça com que eles façam uma curva para cima e fica dentro de cada coletor. Se for usar um lápis, corte-o na metade e aponte bem todos os lados para que se tenha uma ponta longa em ambos os lados dos dois pedaços de lápis, coloque-o em um furo sob a vasilha onde será colocada a água  tal que ele fique com uma das pontas dentro de cada coletor. Junte uma ponta do fio em um lápis e um ponta de outro fio no outro lápis;
  1. Atenção na hora de virar os coletores dentro da vasilha para que não fique com nada de ar dentro dele, evitando a contaminação dos gases;
  1. Ligue u dos fios em um dos pólos da bateria e o outro no outro pólo. Verifique se está borbulhando dos eletrodos;
  1. Aguarde até que toda a água saia do coletor, isso significa que ele está cheio de gás. Haja o que houver, não vire a boca do coletor para cima com ele destampado, se você usou uma garrafa de refrigerante, vede bem antes de virá-la. Os gases são menos densos do que o ar.

Como Verificar

Bom, legal, nós temos dois frascos cheios de gás, como saber se eu realmente tenho hidrogênio e oxigênio?

Para o Hidrogênio, simplesmente, com muito cuidado, ascenda u espeto de churrasco até que fique pegando fogo, abra o frasco e em seguida aproxime o fogo da boca do frasco, você verá uma pequena explosão pois o hidrogênio é um combustível altamente explosivo.

Para o oxigênio basta aproximar um fósforo recém apagado que ainda esteja vermelho em brasa que ele se acenderá sozinho.

Por que acontece?

A eletrólise vem é a junção de duas palavras: eletro (energia elétrica) e lise (quebra), ou seja, a quebra de uma molécula utilizando energia elétrica. No caso da água é necessário 1,24V. A quebra da molécula da água resulta em hidrogênio e oxigênio conforme as rações abaixo:

O sal é adicionado pois a água por si só não é condutora elétrica, a adição do sal faz com que ela se torne boa condutora fazendo com que a corrente passe de um eletrodo para outro e fechando o circuito.

Legal, mas como saber qual dos coletores contém hidrogênio e qual contêm oxigênio sem utilizar o fogo?

Existem dois métodos, o primeiro é verificar de qual dos eletrodos está saindo mais bolhas, esse será o hidrogênio (chato e nada técnico).

O segundo método consiste em verificar as cargas e os eletrodos. O Hidrogênio é positivo, portanto será atraído pelo pólo negativo da pilha, enquanto o oxigênio irá para o lado positivo da pilha, conforme o esquema abaixo:

Elétrons

Rota que os elétrons seguem

Existem maneiras mais simples de fazer isso, com menos variantes e mais rápido, só que não da para separar os gases apenas ver a formação. Entre em contato comigo que eu explico sem problemas.

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11 pensamentos sobre “[Experimento] Eletrólise da Água.

  1. Olá, gostaria de saber como captar e armazenar o Gás Hidrogênio, pois pretendo utilizar na feira de ciências do Colegio.

  2. Boa noite,

    Fiz um gerador de hidrogenio pra experiencias, coloquei 1 litro de agua destilada e uma colher de soda caustica, liguei em uma bateria de 75Ah ta borbulhando mas nao sei quanto tempo ele vai gerar o hidrogenio, consegue me dizer? to usando
    +NNNNN-NNNNN+ , seria interessante eu fazer -NNNNN+NNNNN- pra ter um resultado como quero somente o hidrogenio? Obrigado

    • O primeiro problema que eu enxergo aí é que você não está gerando só hidrogênio, e sim oxigênio e nitrogênio.

      Também não entendi o que quis dizer com: +NNNNN-NNNNN+ , seria interessante eu fazer -NNNNN+NNNNN- se puder explicar melhor.

      Obrigado.

  3. eu fis mas nao separei os gases porem nao enxeu o balao usei bicarbonato de sodio e começou borbulhar muito forte e mesmo assim nao enxeu a agua so ficou azul pq

    • Leonardo, bom dia!!!

      Você poderia me explicar exatamente como você procedeu na realização do experimento?? Somente desta forma poderei explicar com mais cuidado.

      Obrigado

  4. Legal,mas teria como vc me dar uma explicação melhor??o porque da bolhas,explicar como funciona e tal…
    Vou fazer um experiência,so que na minha não usa as garrafas pets.Usa pilhas (4,que estão soldadas) dois fios,e dois lápis e uma vasilha com água e sal…Ajuda ai,é par esta sexta feira..Obrigada

    • Olá lindinha, desculpe a demora na resposta, não sei porquê não fui informado do seu comentário… Eu sei que está tarde mas vou explicar mesmo assim.

      Bom,o funcionamento é simples, os dois lápis funcionarão como eletrodos e a pilha como fonte de energia, a água com sal serve para conduzir os elétrons pelo líquido… Os elétrons fluem de um eletrodo a outro, da mesma forma que o esquema que eu apresentei, só que no seu caso tudo ocorre na mesma vasilha… As bolhas acontecem pois, com a eletricidade passando pelo líquido, há uma quebra na molécula de água conforme a reação:

      2H2O –> 2H2 + O2

      Tanto o H2 quanto o O2 saem na forma de gás e esse gás é visível pelo surgimento de bolhas.

      Acho que agora está bem explicado. Eu costumo responder os comentários no mesmo dia ou no máximo no dia seguinte, então se, da próxima vez que comentar, eu demorar para responder, me mande um e-mail em diegoc4all@gmail.com que eu responderei com o maior prazer.

      Abs.

  5. Qual as outras formas de separar os gases ? é mais eficiente ? não preciso ver as bolhas saindo, preciso mesmo é do hidrogênio ! ahahah.
    Ótimo artigo!

    • A melhor forma, e, inclusive, usada industrialmente, é a eletrólise, agora, como você quer aproveitar somente o hidrogênio, deve-se captar somente o gás proveniente do pólo negativo, uma coisa que influencia é a potência da corrente…

      Abs.

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