May -Akda:
Janice Evans
Petsa Ng Paglikha:
3 Hulyo 2021
I -Update Ang Petsa:
13 Mayo 2024
Nilalaman
Iba Pang Mga SeksyonAng hydrogen ay ang pinakamagaan na elemento at maraming gamit sa industriya, kasama ang paglikha ng mga hydrogenated fats para magamit sa kusina at paggawa ng mga hydrocarbons mula sa karbon. Ito ay isang mahalagang bahagi ng mga molekula ng tubig at maaaring ihiwalay gamit ang isang maliit na halaga ng kuryente. Maaari ka ring makagawa ng hydrogen gas gamit ang ilang mga aktibong metal at malakas na acid. Ang parehong pamamaraan ay medyo simple at papayagan kang mangolekta ng hydrogen gas.
Mga hakbang
Paraan 1 ng 2: Paggamit ng Pagkalitan ng Tubig na may Mga Aktibong Metal
Ipunin ang mga kinakailangang materyal. Upang makolekta ang hydrogen gamit ang reaksyon ng paghahalo ng isang malakas na acid sa isang aktibong metal, kakailanganin mo: isang Erlenmeyer flask, isang rubber stopper, plastic tubing, distilled water, test tubes, isang malaking lalagyan, 3 molar hydrochloric acid (HCl), at magnesiyo o zinc pellets.
- Ang isang Erlenmeyer flask ay isang baso na baso na may isang korteng kono sa ilalim at silindro na leeg.
- Ang rubber stopper ay para sa tuktok ng prasko at kailangang magkaroon ng butas sa gitna para dumaan ang tubing.
- Ang alinman sa magnesiyo o sink ay gagana para sa eksperimentong ito, hindi mo kailangan ang pareho.
- Ang ilan sa mga suplay na ito ay maaaring kailanganin na bilhin online o sa isang tindahan ng suplay ng laboratoryo.
Magsuot ng wastong kagamitan sa pangangalaga. Kapag nagtatrabaho kasama ang isang malakas na acid tulad ng hydrochloric acid, nais mong tiyakin na makakakuha ka ng wastong pag-iingat sa kaligtasan. Ang pagsusuot ng lab coat, guwantes, sapatos na pang-sarado, at proteksyon sa mata ay mahalaga.- Ang mga salaming de kolor ay dapat na ibalot sa gilid ng iyong mga mata upang maprotektahan sila mula sa mga splashes.
- Magsuot ng guwantes na akma nang maayos upang mapanatili ang mahusay na kagalingan ng kamay ng iyong mga kamay at daliri.
Ihanda ang pang-eksperimentong pag-setup. Ipasok ang isang dulo ng tubing sa butas ng rubber stopper. Nais mo ang tubing na pumunta sa lahat ng mga paraan sa pamamagitan ng rubber stopper at dumikit nang kaunti mula sa dulo. Punan ang tubig ng malaking lalagyan at ilagay ang libreng dulo ng tubing sa tubig. Kapag nagsimula ang eksperimento, ilalagay mo ang rubber stopper sa Erlenmeyer flask.- Itabi ang mga piraso hanggang handa ka nang gamitin ang mga ito.
Isawsaw ang tubo ng pagsubok sa tubig. Kumuha ng kahit isang tubo ng pagsubok (maaari kang gumamit ng higit pa kung nais mong mangolekta ng higit na hydrogen) at isubsob ito sa tubig. Ikiling ang tubo upang ang lahat ng mga bula ng hangin ay makatakas. Ilagay ang tubo sa tuktok ng nakalubog na tubing na nakakabit sa rubber stopper sa tapat na dulo.- Mahalaga na ang lahat ng mga bula ng hangin ay aalisin mula sa tubo bago ka magsimula. Kung hindi sila, ang gas na nakolekta sa tubo ay magiging higit pa sa hydrogen.
Magdagdag ng hydrochloric acid sa Erlenmeyer flask. Magdagdag ng sapat na hydrochloric acid upang punan ang prasko tungkol sa kalahati. Halos 100 ML ang dapat na sapat. Tiyaking malinis at tuyo ang prasko bago idagdag ang acid. Magsuot ng guwantes na goma at mag-ingat kapag pinupunan ang prasko.
- Mag-ingat na hindi maibuhos ang anumang tubig sa acid. Ang tubig na idinagdag sa acid ay maaaring humantong sa isang pagsabog at pinsala.
Simulan ang reaksyong kemikal sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga metal pellet sa HCl. Magdagdag ng isang dakot na zinc o magnesium pellets sa hydrochloric acid sa prasko. Ang eksaktong halaga na inilagay mo ay hindi mahalaga, ngunit ang isang maliit na dakot ay dapat sapat upang masimulan ang reaksyon.
- Matapos idagdag ang mga pellets, ilagay ang stopper sa prasko upang ang system ay sarado na ngayon.
Kolektahin ang hydrogen sa isang nakalubog na test tube. Tulad ng reaksyon ng metal sa acid, ang hydrogen gas ay ginawa. Ang hydrogen na ito ay naglalakbay sa tuktok ng prasko, sa pamamagitan ng tubing at papunta sa test tube na nakalubog sa tubig. Aalisin ng gas ang tubig at dapat mong makita ang isang form na bubble sa tuktok ng test tube.
- Kapag pinuno ng hydrogen ang test tube, isubsob sa tubig ang isa pang tubo at ilagay ito sa tubing. Maaari kang mangolekta ng maraming hydrogen na ginawa ng iyong reaksyon.
- Panatilihing nakaharap ang mga tubo ng pagsubok upang maiwasan ang pagtakas sa hydrogen gas sa hangin.
Kumpirmahing ang gas ay hydrogen. Upang kumpirmahing ang gas ay hydrogen, magagawa mo ang tinatawag na splint test. Magsindi ng posporo at hawakan ito sa ilalim ng tubo. Maririnig mo ang isang "pop" o tunog ng pagngangalit, na nagpapahiwatig na naroroon ang hydrogen.
Paraan 2 ng 2: Paggamit ng Elektrolisis
Ipunin ang mga kinakailangang materyal. Sa eksperimentong ito, gagamit ka ng kuryente upang paghiwalayin ang mga hydrogen at oxygen gas mula sa mga molekula ng tubig. Upang makolekta ang hydrogen gas gamit ang electrolysis, kakailanganin mo ng isang 9-volt na baterya, isang lapis, dalawang mga tubo ng pagsubok, isang lalagyan ng plastik, tubig, baking soda, dalawang malalaking goma (opsyonal), at isang clip ng baterya na may mga clamp sa dulo.
- Ang lapis ay dapat na mayroong grapito dito upang gumana ito. Ang isang numero 2 lapis ay perpekto. Ang dalawang maliliit na piraso ng grapayt ay gagana rin para dito.
- Ang isang maliit na lalagyan o mangkok ng pag-iimbak ng pagkain ay sapat.
- Siguraduhin na ang clip ng baterya ay maaaring magkasya sa isang 9-volt na baterya at mayroon itong pula at itim na kawad na may mga clamp ng buaya sa dulo. Ang mga clamp na ito ay gagamitin upang mai-hook up ang iyong system sa baterya.
Alisin ang pambura mula sa lapis at basagin ang lapis sa kalahati. Kailangan mo ng dalawang piraso ng grapayt, isa para sa positibong pagtatapos ng baterya at para sa negatibong pagtatapos ng baterya. Talasa ang magkabilang dulo ng bawat piraso ng lapis sa isang punto. Tiyaking nakalantad nang maayos ang grapayt.
- Maaaring laktawan ang hakbang na ito kung mayroon ka nang dalawang piraso ng purong grapayt.
Balutin ang 2 goma sa paligid ng lalagyan sa isang hugis X. Ang hakbang na ito ay opsyonal, ngunit isang madaling paraan upang mapanatili ang mga test tubes sa lugar habang tumatakbo ang eksperimento. Iunat ang isang goma sa lalagyan at iunat ang isang pangalawang goma sa bandang ito upang tumawid ito sa una, na bumubuo ng isang X.
- Kung hindi ka gagamit ng mga rubber band, tiyaking i-secure ang mga test tubes na may tape o string upang manatili silang baligtad habang eksperimento.
Gumawa ng isang baking soda at solusyon sa tubig. Ang paglutas ng baking soda sa tubig ay makakatulong sa elektrisidad na isinasagawa sa system. Ang eksaktong dami ng idinagdag na baking soda ay hindi mahalaga, ngunit halos 1 kutsarita bawat 1 tasa ng tubig ay dapat sapat. Gumalaw hanggang sa ganap na matunaw.
- Gumamit ng maligamgam na tubig upang mapabilis ang paglusaw ng baking soda.
Punan ang lalagyan ng plastic at subukan ang mga tubo na may solusyon sa baking soda. Ang lalagyan ay kailangang sapat na malaki upang hawakan ang pareho ng mga tubo sa pagsubok. Magdagdag ng sapat na solusyon upang punan ang lalagyan ng halos tatlong-kapat na puno. Isawsaw ang mga tubo ng pagsubok sa solusyon ng lalagyan at i-flip ito pabaligtad. Ilagay ang bawat tubo sa krus ng goma bandang X upang hawakan ito sa lugar.
- Napakahalaga na ang parehong mga tubo ng pagsubok ay ganap na puno ng tubig at walang natitirang mga bula ng hangin.
Ikabit ang mga clamp ng buaya sa grapayt. Kumuha ng isang salansan mula sa clip ng baterya at ilakip ito sa dulo ng isa sa mga lapis. Siguraduhin na ito ay nakakaapekto sa mas maraming ng grapayt hangga't maaari. Gawin ang pareho sa natitirang clamp ng buaya at lapis na lapis.
- Ang isang lapis ay dapat na nakakabit sa pulang salansan at isang lapis sa itim na salansan.
I-slide ang hindi naka-clamp na dulo ng lapis sa test tube. Pagpapanatiling ganap na nakalubog ang test tube, ikiling ito nang bahagya upang ma-slide mo ang hindi nakaipit na dulo ng lapis sa tubo. Ulitin ang prosesong ito sa iba pang lapis at iba pang test tube.
- Sa puntong ito, ang lahat ay dapat na nasa ilalim ng tubig at dapat mayroong isang piraso ng lapis sa loob ng bawat test tube.
- Panatilihin ang dulo ng clip ng baterya na nakakabit sa baterya sa labas ng tubig.
Ikabit ang clip ng baterya sa 9-volt na baterya. Sa lahat ng na-set up, handa ka na ngayong mag-apply ng kuryente na ibinigay ng 9-volt na baterya. Ang dulo ng clip ng baterya ay dapat na dumidikit sa lalagyan upang simpleng i-clip ang baterya sa lugar. Kapag ang baterya ay nakakabit, dapat mong mapansin ang mga bula na umaangat mula sa dulo ng grapayt at lumulutang sa tuktok ng bawat test tube.
- Kung hindi mo makita ang paggawa ng mga bula, suriin upang matiyak na ang mga clamp ng buaya ay mahigpit na nakakabit sa grapayt ng lapis. Gayundin, suriin kung ang iyong baterya ay ganap na nasingil.
- Ang test tube na may negatibong kawad na nakakabit sa lapis ay gagawa ng hydrogen, habang ang test tube na nakakabit sa positibong kawad ng baterya ay makakagawa ng oxygen.
Kolektahin ang hydrogen at oxygen sa dalawang test tubes hanggang sa magkaroon ka ng ilang pulgada ng gas sa bawat tubo. Tandaan, ang tubo na konektado sa negatibong dulo ng baterya ay magkakaroon ng hydrogen at ang oxygen ay nasa tubo na konektado sa positibong dulo. Alisin ang mga tubo ng pagsubok mula sa garapon, nang paisa-isa. Panatilihin itong baligtad at hayaang maubos ang tubig. Ang gas sa mga tubo ay mananatili kahit hindi mo ito nakikita.
Pagsubok para sa pagkakaroon ng hydrogen. Maaari mong subukan ang pagkakaroon ng hydrogen sa pamamagitan ng pag-aaklas ng isang tugma at paghawak sa apoy hanggang sa gas. Gagawa ito ng isang kakaibang tunog na "squeaky pop" kung ito ay hydrogen. Maaari mo ring gamitin ang isang naiilawan na kandila sa halip na isang tugma.
- Upang subukan ang oxygen sa tubo ng pagsubok na konektado sa positibong bahagi ng mapagkukunan ng kuryente, pumutok ang isang naiilawan na tugma (o kandila) at ilagay ang kumikinang na dulo pa rin sa ilalim ng test tube. Kung maghari ang kandila, naroroon ang oxygen.
Mga Tanong at Sagot sa Komunidad
Kailangan ko ba ng dalawang test tubes kung nais kong mangolekta ng hydrogen lamang?
Ang Scientist sa Kapaligiran na si Bess Ruff ay isang mag-aaral ng Geography PhD sa Florida State University. Natanggap niya ang kanyang MA sa Environmental Science and Management mula sa University of California, Santa Barbara noong 2016. Nagsagawa siya ng gawaing surbey para sa mga proyekto sa pagpaplano ng spatial sa dagat sa Caribbean at nagbigay ng suporta sa pananaliksik bilang isang nagtapos na kapwa para sa Sustainable Fisheries Group.
Gaano karaming hydrogen ang maaaring makolekta mula sa simpleng eksperimentong ito ng electrolysis? At ano ang magiging presyon ng hydrogen gas?
Nakasalalay yan. Ang rate ng reaksyon (paghahati ng tubig) ay batay sa mga amp ng baterya at ang natitirang oras upang makapag-reaksyon. Karaniwan ang hydrogen ay nasa halos presyon ng antas ng dagat maliban kung gagawin mo ang eksperimento sa isang talagang mainit o malamig na kapaligiran.
Bakit nakakolekta ang hydrogen sa negatibong tubo
Dahil sa paraan ng pagbabahagi ng mga molekula ng tubig sa mga electron, ang mga Hydrogen atoms ay positibong sisingilin at ang mga atom ng Oxygen ay negatibong sisingilin. Kapag naglabas ng mga gas, ang positibong singil na Hydrogen ay aakit sa negatibong tubo, habang ang negatibong singil na Oxygen ay maaakit sa positibong tubo.
Bakit hindi nakatakas ang gas mula sa aking gas na nagkolekta ng tubo?
Ito ay hydrogen, isang gas na mas magaan kaysa sa lahat, kabilang ang helium, nangangahulugang mananatili ito sa test tube hangga't ang nakasara na dulo ng tubo ay nasa itaas dahil ang iba pang mga gas ay pinalitan ito. Ang dahilan kung bakit gumagamit kami ng helium sa halip na hydrogen ay hindi ito nasusunog. Ito ay dahil sa ang katunayan na ito ay isang marangal na gas (mayroon itong isang buong valence shell ng 8 electron) at samakatuwid ay hindi reaktibo.
Masusunog ba ang gas?
Oo Tingnan ang kalamidad sa Hindenburg sa YouTube. Ang mga zeppelins ay gumamit ng hydrogen dahil dito ang pinakamagaan na gas, at medyo madaling makuha. Ito rin ang dahilan kung bakit ang ilang mga gumagawa ng kotse ay nagtatrabaho sa mga hydrogen powered car.
ito ba ang likidong anyo ng hydrogen?
Hindi - ang hydrogen sa eksperimentong ito ay magiging gas
Paano ko matutunaw ang hydrogen? Sagot
Mga babala
- Mag-ingat sa purong hydrogen. Ito ay lubos na paputok kapag halo-halong sa hangin.
- Siguraduhin na ang lahat ng iba pang hangin ay tinanggal mula sa kagamitan kung saan ka nangongolekta ng hydrogen.
