Magische wetenschap/Elektrolyse

Opsplitsen van water in waterstofgas en zuurstofgas

• Benodigdheden:
  • gedestilleerd water (geen kraanwater; dat bevat chloor: zo zou giftig chloorgas vrijkomen)
  • het zout natriumsulfaat Na₂SO₄ (geen keukenzout NaCl; dat bevat chloor: zo zou giftig chloorgas vrijkomen)
  • een stroombron (gelijkstroom) op laagspanning (bvb. een transformator van 9V gelijkspanning)
  • 2 PET-flessen (dit zijn gewone plastic limonadeflessen)
  • een plastic buisje van 5 cm lang
  • wateronoplosbare lijm
  • 2 naalden

Opgelet, als zuurstofgas en waterstofgas vermengd raken, ontstaat het explosieve knalgas; maak er dus niet teveel tegelijkertijd aan!

• Uitvoering:

Eerst bouw je een toestel van Hoffmann: het bestaat uit 2 flessen die naast elkaar rechtop staan, met ertussen een plastic buisje. Daarvoor moet je onderaan in de flessen een gat maken ter grootte van het buisje, vervolgens schuif je het buisje in dit gat, en lijm je alle ruimte tussen de buis en de flessen dicht (het geheel moet waterdicht zijn). In elke fles prik je onderaan met een naald, en je laat ze erin zitten zodat de naald half in de fles en half eruit hangt. Ook hier vul je de eventuele tussenruimte met lijm waterdicht op. Vul nu de flessen met gedestilleerd water en voeg het natriumsulfaat toe, sluit de 2 elektroden van je transformator aan op de 2 naalden, sluit je transformator aan op het stopcontact en wacht even. Na een tijdje ontstaan er gasbelletjes. Na langere tijd zie je dat de bellen in de 2 flessen omhoogstijgen; Er ontstaat aan de ene kant dubbel zoveel gas als aan de andere kant.

• Verklaring: De kant met de grootste hoeveelheid gas, bevat waterstofgas, want aan de kathode worden elektronen opgenomen door protonen:

(${\rm {2H^{+}+2e^{-}\longrightarrow H_{2}}}$) x 2

en aan de anode worden elektronen afgegeven (hier wordt zuurstofgas gevormd):

${\rm {2H_{2}O\longrightarrow 4H^{+}+4e^{-}+O_{2}}}$

Tel je de reacties stoechiometrisch op, dan krijg je:

${\rm {2H_{2}O\longrightarrow 2H_{2}+O_{2}}}$

Het natriumsulfaat zorgt voor een betere geleiding in het gedistilleerd water.