Como Criar Oxigênio e Hidrogênio a Partir da Água por Meio da Eletrólise

Опубликовал Admin
24-07-2021, 00:00
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O processo de separação dos componentes atômicos (hidrogênio e oxigênio) da água (H2O) por meio da eletricidade é chamado de eletrólise. Este é um experimento de grande impacto, uma vez que os dois gases podem ser usados isoladamente e que o hidrogênio é uma das maiores fontes de energia limpa à qual temos acesso. Embora pareça difícil, fazer uma eletrólise é relativamente simples. Você só precisa dos equipamentos certos, de um bom conhecimento de química e de um pouquinho de habilidade.

Montando o equipamento

  1. Encha um copo de 350 ml com água morna. Não é necessário enchê-lo até a borda. Deixe um pouquinho de espaço no topo. O calor aumenta a condutividade elétrica da água, mas o experimento também deve funcionar se ela estiver gelada.
    • A água pode ser tanto da pia quanto de garrafa. Isso não vai afetar o experimento.
    • A água morna tem uma menor viscosidade, o que permite que os íons condutores de eletricidade se movam mais livremente.
  2. Dissolva uma colher de sopa (20 g) de sal na água. Basta jogar o sal dentro do copo e mexer um pouquinho para acelerar o processo, transformando a água em uma solução salina.
    • O cloreto de sódio (ou, simplesmente, sal de cozinha) é um eletrólito que aumenta a condutividade da água, que não é uma boa condutora por conta própria.
    • Ao tornar a água mais condutiva, a corrente da bateria vai percorrê-la mais facilmente, ajudando na separação do hidrogênio e do oxigênio.
  3. Aponte as duas extremidades de dois lápis nº 2 até deixar o grafite bem exposto. Caso necessário, remova as borrachinhas dos lápis. As pontas devem ficar afiadas o bastante para que o grafite fique completamente exposto de ambos os lados.
    • As barras de grafite agirão como eletrodos, conduzindo a eletricidade da bateria.
    • O grafite é ótimo para esse experimento, uma vez que ele não dissolve e nem é danificado pela água.
  4. Corte um pedaço de papelão grande o bastante para cobrir o copo. Escolha uma folha grossa o suficiente para se manter inteira depois de furada. Experimente, por exemplo, cortar um pedaço quadrado de uma caixa de sapato ou de alguma outra caixa grossinha.
    • O papelão vai servir para segurar o grafite na água longe das laterais do copo.
    • Como o papelão não tem propriedades metálicas, você pode colocá-lo sobre o copo sem afetar o experimento.
  5. Faça dois furos com os lápis no papelão. Os lápis devem se encaixar perfeitamente nos buracos para que não sacudam nem escorreguem. Logo, use as próprias pontas de grafite para furar o papelão. O experimento será interrompido se o grafite encostar no fundo do copo.

Realizando o experimento

  1. Conecte as pontas de dois fios com garras de jacaré nos terminais da bateria. A bateria é responsável por produzir a corrente elétrica, e as garras de jacaré, por transportar a eletricidade para a água. Para isso, você deve prender um conector no terminal positivo e outro no negativo.
    • O ideal é usar uma bateria de 6 volts. Caso não encontre uma bateria do tipo, use uma de 9 volts.
    • As baterias com essa voltagem podem ser encontradas em praticamente qualquer supermercado ou mercadinho.
  2. Conecte as outras pontas dos fios aos lápis. Os conectores devem ficar em contato direto com o grafite. Para isso, é possível que você precise raspar um pouco mais da madeira dos lápis.
    • Ao realizar este passo, você vai completar a conexão entre a bateria e o grafite, permitindo que a corrente elétrica viaje até a água.
  3. Coloque o papelão sobre o copo, submergindo os lápis. Faça isso delicadamente para que os lápis não se mexam muito. O pedaço de papelão deve ficar bem equilibrado na boca do copo.
    • Para que o experimento funcione, é muito importante que o grafite não encoste no vidro. Dê uma boa olhada em todos os lados do copo e ajuste os lápis.
  4. Observe a separação do hidrogênio e do oxigênio. As pontas submersas do grafite vão começar a formar bolhas na água, indicando a separação dos dois gases. As bolhas que aparecerem na ponta conectada ao terminal negativo serão de hidrogênio, já as que emergirem ao redor do grafite ligado ao terminal positivo serão de oxigênio.
    • A corrente vai começar a percorrer o fio assim que você conectar as garras de jacaré à bateria e ao grafite.
    • A quantidade de bolhas de hidrogênio será bem maior, uma vez que as moléculas de água contém duas vezes mais hidrogênio do que oxigênio.

Dicas

  • Caso não encontre lápis com grafite, enrole dois pedacinhos de arame nos terminais da bateria e enfie as pontas livres dos fios na água. O efeito será o mesmo que o dos lápis.
  • Experimente usar uma bateria com uma voltagem maior ou menor. Isso vai alterar a intensidade da corrente elétrica, que, por sua vez, vai afetar diretamente a velocidade de separação das moléculas.

Avisos

  • Os eletrólitos usados para aumentar a condutividade, como o sal, produzem uma pequena quantidade de cloro quando entram em contato com a água. Não chega a ser o suficiente para tornar o experimento perigoso, mas pode ser que você sinta um leve cheirinho de cloro no ar.
  • Peça a ajuda de um adulto para realizar esse experimento. Embora os riscos sejam bem pequenos, é sempre possível que experiências envolvendo gases e eletricidade deem errado.

Materiais Necessários

  • Dois lápis nº 2.
  • Uma bateria de 6 volts ou 9 volts.
  • Um copo de 350 ml.
  • Dois fios com garras de jacaré.
  • Um apontador.
  • Sal de cozinha.
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