Elektrolyse af vand

 

De fleste kender formlen for vand H2O. To brintatomer og et iltatom. Det er faktisk nemt at vise med et elektrolysekar.

Det er et interessant forsøg, og det går ekstra hurtigt, hvis man . . .

  • skruer helt op for strømmen

  • stiller reagensglassene lidt på skrå

  • tilsætter lidt svovlsyre

 

Vi spalter vand i brint og ilt

Man kan spalte vand i brint og ilt ved hjælp af elektricitet. Der skal bruges meget energi for at bryde ionbindingen i vandmolekylet.

Man kan nemt vise dette med et lille elektrolysekar, som det, der er vist her på siden.


Når man sætter strøm til apparatet og tilsætter lidt svovlsyre, bobler der brint og ilt op ved de to elektroder.


Dette forsøg viser på en enkel måde, hvad vand består af; nemlig luftarterne brint og ilt. Forsøget hører til det grundlæggende emne om vands egenskaber.


Brint og ilt er bundet i en kovalent binding, men den kan man bryde med elektricitet.

 

Resultater

Teksten her i denne blå kolonne står i elevmappen - svarene står til højre

    

Hvad sker der ved de to elektroder?

Der kommer bobler af brint og ilt op ved de to elektroder.

Vandet koger ikke, selv om det ser sådan ud.

Går elektrolysen hurtigere, når der skrues op for spændingen?

Elektrolysen går hurtigere, når der skrues op for spændingen.

Bliver de to reagensglas fyldt lige hurtigt?

Nej, det ene glas bliver meget hurtigere fyldt.

 

Undersøg hvilken luftart der er dannet ved minus-elektroden? Brug en brændende tændstik. Husk formel.

Der er brint ved -polen, og det viser man med en brændende træpind, som antænder brinten, og det siger "puf".

Ved den negative pol er det altså brintioner, der modtager elektroner fra det elektriske kredsløb. De går sammen to-og-to og bobler op som frit brint.

Formlerne viser, at der dannes dobbelt så meget brint som ilt.

Undersøg hvilken luftart der er dannet ved plus-elektroden? Brug en glødende træpind. Husk formel.

Der er ilt ved +polen, og det påvises med en glødende træpind. Den blusser op i ilt, fordi ilt nærer forbrændingen af træpinden.

De fire elektroner går videre i det elektriske kredsløb, og brint-ionenerne bliver i væsken og går imod den negative pol.

Det er også interessant, at det faktisk er ved den positive pol, at selve vandsønderdelingen foregår.

Der dannedes en lille smule vanddamp på indersiden af glasset, da du antændte gassen. Forklar hvorfor!

Der dannes en smule vanddamp inden i brintglasset; brinten forenes nemlig med luftens ilt, det hele antændes og bliver til vand.

Konklusion
Vand består af . . .

2 dele brint og 1 del ilt

Formlen for vand er . . .

 
Der er 3 grunde til, at der er brint ved den negative pol:
  1. Vand har formlen H2O, derfor dannes der dobbelt så meget brint som ilt. Det lille reagensglas ved den negative pol blev først fyldt med en gas, altså brint.
  2. Brintionerne fra svovlsyren i vandet er positive og kaldes for H+ ioner. En positiv ion tiltrækkes af en negativ pol, derfor dannes der brint ved den sorte, negative pol.
  3. Der er brint, fordi det siger PUF, når man brænder det af !

Snak om ioner

Der er lidt svovlsyre i vandet til at lede strømmen. Syren består af to ioner, H+ og SO4--, men de forbruges ikke i processen. Brintionen er kun katalysator.

 

Snak om energi

Forsøget viser, at man kan adskille vand i brint og ilt ved hjælp af elektricitet. Der skal tilsættes energi for at skille vandmolekylet ad. Når man senere brænder brinten af, frigives energien igen.

Industrien bruger nogle steder 900 volt, når de laver brint og ilt ud af vand. I vores forsøg bruger vi ca. 30 volt.

   
Vindmøller eller vandkraft

Elektrolyse af vand kan bruges til at lagre energi fra vindmøller. Det er enkelt og forurener ikke. Brinten kan så bruges i biler med brændselsceller.

 

I Norge har man planer om at lave en brintvej fra Stavanger til Oslo, og nogle steder skal brinten produceres lokalt ved hjælp af vandkraft. Se hvad avisen VG (Verdens Gang) har skrevet:

http://www.vg.no

 

Video om elektrolyse

Se lige et par kvikke drenge, som er i gang med elektrolyse . . .

 

Varme kan spalte vand i brint og ilt

De kvikke folk fra TV-serien Braniac har det med at lave store forsøg. Her kan du se, at man kan spalte vand med varmt, glødende metal. Der er tale om stoffet thermite, som bliver hen ved 2.500 gr. C, når det brænder.

 

Japan og brinteksplosion

I forbindelse med tsunamien og atomkraftværket Fukushima i marts 2011, skete der en brinteksplosion. Reaktoren blev ikke nedkølet, og den 3000 gr. varme reaktor begyndte en nedsmeltning. Her skete der også en spaltning af vand til brint og ilt. Det blev antændt og blæste reaktorens dæksel af,  som det ses på billedet herunder.

Læs mere om reaktoren i afsnit nr. 955.

brint eksplosion

Prøv at søge på google.dk og se, om du kan finde en forklaring på brinteksplosionen. Den er ikke nem at finde, derfor har du fået den her!