유리에서 전기 분해. 집에서 재미있는 화학 체험

유리에서 전기 분해. 화학 실험

재미있는 화학 실험

사실, 전기 화학 실험은 종종 집에서 시도되지만 항상 나오는 것은 아닙니다. 작은 일이 있고 아무 일도 일어나지 않습니다. 우리의 모든 지침을 따르면 경험이 성공할 것이라고 확신할 수 있습니다.

매우 간단하면서도 유익한 경험부터 시작하겠습니다. 그에게는 모든 색상의 잉크라는 하나의 시약이 필요합니다. 사실, 장치에서 약간의 작업이 필요합니다.

길이 8-10cm, 너비 1-2cm의 두 개의 금속 스트립을 가져 와서 철, 구리, 알루미늄으로 만들 수 있습니다-높은 비커 또는 큰 비커와 같은 투명한 용기에 자유롭게 들어가는 한 중요하지 않습니다. 시험관. 실험하기 전에 도체를 부착하기 위해 한쪽 판에 구멍을 뚫습니다. 말 그대로 몇 밀리미터 두께의 플라스틱 또는 목재 스페이서 두 개를 준비하고 금속 스트립으로 붙여서 병렬로 배열되어 서로 닿지 않도록 합니다. BF, Moment 등 거의 모든 접착제가 적합합니다.

비이커나 시험관에 물을 붓고 용액의 색이 너무 포화되지 않도록 충분한 양의 잉크를 떨어뜨립니다(그러나 투명하지도 않아야 합니다). 두 개의 스트립 구조를 낮추고 "플러스"에서 "마이너스"로 직렬로 연결된 두 개의 배터리에 와이어로 연결하십시오. 몇 분 후 판 사이의 잉크 용액이 옅어지기 시작하고 어두운 입자가 바닥과 상단에 모입니다.

잉크의 구성은 물에 부유하는 매우 작은 유색 입자로 구성됩니다. 해류의 작용으로 그들은 서로 달라붙어 더 이상 물에서 헤엄칠 수 없지만 중력의 작용으로 바닥으로 가라앉습니다. 따라서 용액이 점점 더 옅어지는 것이 분명합니다.

그러나 입자는 어떻게 맨 위에 도달했습니까? 용액에 전류를 가하면 종종 기체가 형성됩니다. 우리의 경우 기포는 고체 입자를 집어 들고 운반합니다.

유리에서 전기 분해

다음 실험에서는 벽이 두꺼운 찻잔이 위쪽으로 확장되어 전해조 역할을 합니다. 바닥에서 5 ~ 6 센티미터 위의 유리 벽에 눌려지는 직경의 합판 원을 준비하십시오. 원에 미리 두 개의 구멍을 뚫고 (또는 직경으로 슬롯을 자르고) 송곳으로 근처에 두 개의 구멍을 뚫습니다. 와이어가 통과합니다. 한쪽 끝이 뾰족한 XNUMX-XNUMXcm 길이의 연필 두 개를 큰 구멍이나 슬롯에 삽입합니다. 연필, 더 정확하게는 연필심은 전극 역할을 합니다. 연필의 미완성 끝에 리드가 노출되도록 노치를 만들고 와이어의 맨 끝을 부착하십시오. 전선을 비틀고 절연 테이프로 조심스럽게 감싸고 절연을 완전히 신뢰할 수 있으려면 전선을 고무 튜브에 숨기는 것이 가장 좋습니다. 장치의 모든 부품이 준비되었으므로 조립하는 것, 즉 유리 내부에 전극이있는 원을 삽입하는 것만 남아 있습니다.

유리를 접시에 놓고 세척 소다회 Na 용액으로 가장자리까지 채웁니다.₂CO₃ 물 한 잔당 2-3 티스푼의 비율로. 동일한 용액으로 두 개의 시험관을 채우십시오. 엄지 손가락으로 그 중 하나를 닫고 거꾸로 뒤집은 다음 기포가 하나도 들어 가지 않도록 유리에 담그십시오. 수중에서 연필 전극에 테스트 튜브를 놓습니다. 두 번째 튜브에 대해서도 동일하게 수행하십시오.

배터리(적어도 XNUMX개 이상)는 하나를 "플러스"에서 다른 하나의 "마이너스"로 직렬로 연결하고 연필에서 극단적인 배터리로 전선을 연결해야 합니다. 용액의 전기분해가 즉시 시작됩니다. 양전하를 띤 수소 이온 H⁺ 음전하를 띤 전극 - 음극으로 이동하여 거기에 전자를 부착하고 수소 가스로 변합니다. "마이너스"에 연결된 연필에 수소 튜브가 가득 차면 제거하고 뒤집지 않고 가스에 불을 붙일 수 있습니다. 특유의 소리와 함께 불이 들어옵니다. 다른 전극인 양극(양극)에서는 산소가 방출됩니다. 물속에서 손가락으로 채워진 테스트 튜브를 닫고 유리에서 제거하고 뒤집은 다음 연기가 나는 파편을 가져 오십시오. 불이 켜집니다.

그래서 물 밖으로₂O가 밝혀지고 수소 H₂, 및 산소 O₂; 소다는 무엇입니까? 경험 속도를 높이려면. 순수한 물은 전기를 매우 잘 전도하지 못하며 전기 화학 반응이 너무 느립니다.

동일한 장치를 사용하여 포화 염화나트륨 용액 NaCl의 전기 분해라는 또 다른 실험을 할 수 있습니다. 이 경우 한 튜브는 무색 수소로 채워지고 다른 튜브는 황록색 가스로 채워집니다. 이것은 식염에서 형성되는 염소입니다. 염소는 쉽게 전하를 포기하고 양극에서 가장 먼저 방출됩니다.

약간의 소금물이 들어있는 염소로 시험관을 닫고 물속에 손가락을 대고 뒤집어 손가락을 떼지 않고 흔든다. 테스트 튜브에서 염소 용액이 형성됩니다-염소수. 그것은 강한 표백 특성을 가지고 있습니다. 예를 들어 옅은 파란색 잉크 용액에 염소수를 넣으면 변색됩니다.

식탁 용 소금의 전기 분해 중에 가성 소다라는 또 다른 물질이 형성됩니다. 이 알칼리는 용액에 남아 있으며 음극 근처의 유리에 약간의 페놀프탈레인 용액이나 수제 지시약을 떨어뜨려 확인할 수 있습니다.

따라서 실험에서 우리는 수소, 염소 및 가성 소다의 세 가지 귀중한 물질을 한 번에 얻었습니다. 그렇기 때문에 소금 전기 분해가 산업에서 널리 사용됩니다.

전류와 염화나트륨 포화 용액의 도움으로 또 다른 흥미로운 실험을 할 수 있습니다. 이제 일반 연필로 금속을 뚫을 것이라는 사실을 다루겠습니다.

차 접시에 포화 소금 용액을 준비하십시오. 안전 면도날을 손전등 배터리의 양극에 연결합니다(날이 양극이 됨). 연필 끝이 뾰족해지면 심을 떼어내고 바늘로 2mm 정도 뽑습니다. 3-XNUMXcm 높이에서 칼로 스타일러스에 노치를 만들고 그 주위에 나선의 끝을 감습니다. 이 부분을 절연 테이프로 감싸고 전선의 다른 쪽 끝을 배터리의 음극에 부착합니다 (연필이 음극이 됨).

칼날을 용액 접시에 놓고 음극 연필을 칼날에 대십시오. 즉시 수소 거품이 연필 주변에서 부글부글 끓기 시작합니다. 그리고 양극 블레이드가 용해됩니다. 철 원자는 전하를 획득하고 이온으로 바뀌고 용액으로 이동합니다. 따라서 0,08분에서 XNUMX분 안에 블레이드에 관통 구멍이 생깁니다. 배터리가 새 것이고 블레이드가 얇은 경우(XNUMXmm) 특히 빨리 형성됩니다. 알루미늄 호일에 몇 초 만에 구멍을 뚫습니다.

얇은 금속판의 특정 위치에 연필로 구멍을 뚫고 싶다면 미리 공작물을 니스 칠하고 드릴 할 니스를 제거하는 것이 좋습니다.

스타일러스가 금속에 닿지 않도록 스타일러스의 오목한 부분이 필요했습니다. 그렇지 않으면 회로가 즉시 닫히고 전류가 용액을 통과하지 않으며 전기 분해가 발생하지 않습니다.

전해조 없이 연필로 구멍을 뚫을 수 있습니다(이 경우 티 받침 없이). 판이나 접시 위에 양극판을 놓고 물을 떨어뜨리고 배터리에 부착된 연필을 소금에 담그고 뾰족한 끝을 한 방울에 담그십시오. 때때로 천으로 전기 분해 제품을 제거하고 새 방울을 적용하십시오. 이 작업을 반복하면 깡통에서 금속 호일이나 주석을 쉽게 뚫을 수 있습니다. 또한 부러진 강철 칼에 구멍을 뚫어 새 손잡이를 부착할 수 있습니다.

물론 두께가 XNUMX밀리미터 이상인 금속을 드릴링하는 경우 하나의 배터리로는 충분하지 않습니다. 여러 배터리를 병렬로 연결하거나 정류기가 있는 강압 변압기를 사용해야 합니다(예: 어린이 철도 또는 나무 굽기 장치. 그리고 전류원과 전기 분해 방법에 관계없이 전해액을 여러 번 변경하고 못이나 송곳으로 구멍을 잘 청소해야합니다.

저자: Olgin O.M.

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