1. Configuration de l'électrolyse
* électrolyte: Utilisez une solution comme l'acide sulfurique dilué (H₂SO₄) ou l'hydroxyde de potassium (KOH) comme électrolyte.
* Electrodes: Utilisez des électrodes inertes comme le platine ou le graphite.
* Tubes de collecte: Deux tubes à essai séparés ou cylindres gradués, remplis d'électrolyte, sont inversés sur les électrodes.
2. Le processus
* Electrolyse: Lorsqu'un courant électrique passe par l'électrolyte, les molécules d'eau divisées en hydrogène et en oxygène:
* à la cathode (électrode négative): 2h⁺ + 2e⁻ → h₂ (l'hydrogène gazeux est produit)
* à l'anode (électrode positive): 2H₂o → O₂ + 4H⁺ + 4E⁻ (l'oxygène est produit)
* Collection de gaz: L'hydrogène gazeux sera collecté à la cathode et l'oxygène gazeux sera collecté à l'anode.
3. Séparation
* déplacement vers le haut: Les gaz sont collectés par déplacement vers le haut de l'électrolyte dans les tubes inversés. En effet, l'hydrogène et l'oxygène sont moins denses que l'eau.
* Séparation par volume: Le volume de gaz hydrogène collecté sera le double du volume de gaz d'oxygène collecté (en raison de l'équation chimique de l'électrolyse).
Considérations importantes
* Sécurité: L'électrolyse produit de l'hydrogène gazeux inflammable. Faites cette expérience uniquement dans une zone bien ventilée et avec des précautions de sécurité appropriées.
* pureté: Les gaz collectés peuvent contenir des traces de l'électrolyte. Si une pureté élevée est nécessaire, d'autres étapes de purification peuvent être nécessaires.
Résumé
La séparation de l'hydrogène et de l'oxygène après l'électrolyse repose sur le fait que ces gaz sont produits à différentes électrodes et ont des densités différentes. Le processus consiste à collecter les gaz par déplacement vers le haut, puis à les séparer en fonction de leur rapport de volume.
