گاز تولید كنید! AWT IMAGE  1) هدف‌

  2) آن‌چه نیاز دارید

  3) آن‌چه باید انجام دهید

  4) آن‌چه رخ می‌دهد

  5) نكته‌هایی برای والدین و معلمان 

  هدف‌

  تجزیه‌ی آب( H2O ) به اكسیژن و هیدروژن

  آن‌چه نیاز دارید

  • دو مداد(مداد HB معمولی مناسب است، اما2= HB بهتر است)

  • شیشه‌ی خالی مربا( با گنجایشی حدود نیم لیتر)

  • قطعه‌ی مربع شكلی از كارتن به اندازه‌ای كه دهانه‌ی شیشه را بپوشاند

  • نوار چسب

  • آب

  • باتری چراغ قوه

  • نمك

  آن‌چه باید انجام دهید

  دو انتهای مدادها را نوك تیز كنید. پیش از آن كه به تیزكردن انتهای مدادها بپردازید، پاكن انتهای مداد و بخش فلزی آن را به طور كامل جدا كنید. شیشه‌ی مربا را تا زیر دهانه‌ی آن با آب پر كنید. چند قاشق چای‌خوری نمك به شیشه‌ی پر از آب بیفزایید. مربع كارتونی را به سر شیشه بچسبانید. به دقت، یكی از مدادها را از كارتن بگذرانید، به گونه‌ای كه نوك مداد به طور كامل زیر آب باشد. نزدیك سه سانتی‌متر فاصله از مداد اول، همین كار را برای مداد دوم انجام دهید. مداد اول را از نوك گرافیتی‌اش به انتهای منفی باتری وصل كنید. یعنی، یك انتهای سیم را به دور نوك مداد بپیچید و انتهای دیگر را به انتهای منفی باتری. اكنون باید یك مداد به قطب منفی و مداد دیگر به قطب مثبت باتری وصل شده باشد. انتهای دیگر مدادها، كه سیم به آن‌ها وصل نیست، باید در آب غوطه‌ور باشد. اكنون باید حباب‌هایی از نوك‌های غوطه‌ور در آب بیرون بزند.

 

AWT IMAGE

  آن‌چه رخ می‌دهد

  شما در حقیقت یك پیل الكترولیز درست كرده‌اید. گرافیت مداد یك هادی جریان الكتریكی است. جریان الكتریكی از قطب منفی باتری به درون گرافیت جریان می‌یابد و از راه آب به قطب مثبت هدایت می‌شود. نوك گرافیتی را كه به قطب مثبت وصل است، آند و نوك گرافیتی را كه به قطب منفی وصل است، كاتد گویند. حباب‌هایی كه پیرامون آند تشكیل می‌شوند، گاز اكسیژن(O 2) هستند. حباب‌هایی كه پیرامون كاتد تشكیل می‌شوند، گاز هیدروژن(H 2) هستند. حباب‌ها نتیجه‌ی الكترولیز(برق‌كافت) هستند؛ یعنی، فرایندی كه باعث تغییر شیمیایی در پیل الكترولیز می‌شود. در این جا، تغییر شیمیایی تولید گاز هیدروژن و اكسیژن از آب است. شما ممكن است متوجه شده باشید كه پیرامون كاتد نسبت به آند حباب بیش‌تری جمع می‌شود. این حقیقت به این خاطر است كه آب از دو اتم هیدروژن و یك اتم آب تشكیل شده است: H2O . بنابراین، در برابر هر مولكول گاز اكسیژن دو مولكول گاز هیدروژن خواهیم داشت.

  نكته‌هایی برای آموزگاران و خانواده

  آب درون شیشه نباید زیاد نمك داشته باشد. اگر آب بسیار غلیظ باشد، احتمال آن وجود دارد كه گاز كلر تولید شود. افزودن فنول‌فتالین(ماده‌ای كه در برخی ضد یبوست‌ها وجود دارد) به آب درون شیشه، باعث افزایش pH در نزدیكی كاتد می‌شود. از این رو، پیرامون كاتد قرمز می‌شود. با شیره‌ی كلم قرمز نیز می توان به این حقیقت پی‌برد. شیره‌ی كلم قرمز در محل كاتد، آبی و در محل آند، قرمز می‌شود. البته، مشاهده‌ی این رویداد دشوار است، زیرا رنگ ارغوانی تیره‌ی شیره‌ی كلم، تغییر رنگ را می‌پوشاند. اگر می‌خواهید حباب‌های بیش‌تری تشكیل شود، باتری‌های بیش‌تری اضافه كنید.

  این آزمایش را روی صفحه‌ی نمایشگر رایانه‌ی خود انجام دهید

برگرفته از سایت:جزیره دانش