Witam!
Chciałbym zwrócić się z prośbą o pomoc do wszystkich obeznanych w temacie elektrolizy.Mam pytanie dotyczące tego z jaką szybkością wydziela się wodór razem z tlenem przy użyciu:
-jednej bateri 4.5 v
-aluminiowych elektrod
-wody kranowej z dodatkiem soli kuchennej/wodorowęglanu sodu (soda oczyszczona używana w gastronomi)
W internecie znalazłem jakis wzór (kogoś na Fa...)lecz nie rozumiem go.Proszę o łagodne potraktowanie ponieważ chodze do 5 klasy.

Serdecznie dziękuje za pomoc.
Pozdrawiam.

Tak, wzór Faradaya

m=k*I*t
m - masa
k - stala eletrolizy
I - natężenie w amperach
t - czas

k = M/n*F
M - masa molowa produktu na elektrodzie
n - liczba elektronów biorących udział
F - stała fardaya - 96500c/mol

Oblicz wg tych wzorów i będziesz wiedział

Upss k to współczynnik elektochemiczny

Dawifd - nietety to co napisales nie jest takie proste jak by mialo byc ;]
biorac pod uwage to ze autor watku jest w 5 klasie to raz, a dwa po przlieczniu masy trzeba by bylo jeszcze policzyc objetosc

dodatkowo nalezalo by podlaczyc w obwod amperomierz, bo wlasnie natezenie jest nam potrzebne a nie napiecie przy tych obliczeniach, i policzyc ladunek ktory przeplynie przez ten elektrolit w czasie, a nie bawic sie w stale jednostki

bo niestety taka bateria, na pewno po pierwsze nie bedzie dawala natezenia takiego jak by producent zapewnial, a dwa z czasem pracy to natezenie bedzie sie zmienialo, wiec powiedzmy w jednostce czasu 1 sekunda, nic sie nie zmieni, ale podczas np. elektroli trawiacej 1 minute zmian natezenia pradu bedzie dosc sporo, a tym samym sumaryczny aldunek ktory przejdzie przez elektrolit bedzie sie znacznie roznil od takiego jaki powinien przeplynac wg. pomiaru natezenia tylko na poczatku, lub zawierzenia oznaczeniom producenta


jak wroce z pracy do domu i niezapomne postaram sie przedstawic model obliczeniowy tak prosto jak sie tylko da, ale ostrzegam ze i tak moze to byc troche skomplikowane dla 5-klasisty

Uzunuto, na aluminiowych elektrodach to tlen się nie wydzieli. Jak chcesz otrzymać tlen musisz anodę czyli elektrodę podłączoną do plusa baterii zrobić z grafitu. A najlepiej z platyny . Poza tym, nie używaj soli kuchennej bo będzie się wydzielał chlor na anodzie.

Amaranth - wszytko zalezy od stezenia soli

Najlepiej użyć obydwu elektrod grafitowych, gdybyśmy niechcący pomylili + z -. Istotnie, potrzebny będzie amperomierz. Wartość na amperomierzu (ampery) * czas przepływu prądu (elektrolizy) daje nam ładunek. Jeśli chcesz znać średnią szybkość przepływu prądu np. z godziny elektrolizy - mierz wartość na amperomierzu co parę minut (w równych odstępach czasu) i policz z tego średnią, to razy czas elektrolizy (w sekundach!) - wyjdzie ładunek.

Ładunek wyrażamy w kulombach (C). 1 mol (2g) wodoru, 1 mol chloru(71g), 1 mol (32g) tlenu mają niemalże taką samą objętość w temp. pokojowej: 22,4l. 1 mol to jest ilość cząsteczek H2, O2, Cl2 itd. wynosząca 6,02*10^23 (602 i 21 zer) cząsteczek.
Skoro to już wiemy, musimy wiedzieć, jaki ładunek musi przepłynąć, żeby uzyskać 1 mol tlenu, wodoru, czy chloru. Otóż, dla wodoru mamy 2*96500C, dla tlenu 4*96500C, dla chloru 2*96500C.

Teraz tak. Wyliczony ładunek (ze średniego natężenia prądu zmierzonego amperomierzem razy czas) dzielisz przez 96500 (kalkulator ) i wychodzi Ci liczbowo ilość moli otrzymanego gazu. Teraz, jak chcesz policzyć masę gazu, mnożysz wynik przez 2 dla wodoru, 32 dla tlenu, 71 dla chloru i rezultat masz w gramach. Jak interesuje Cię objętość wytworzonych gazów, otrzymaną ilość moli mnożysz razy 22,4 i masz objętość gazu w litrach. Jak pomnożysz to razy 1000 to uzyskasz ilość w mililitrach. Oczywiście nie będzie to bardzo dokładne obliczenie, ale na Twoje potrzeby starcza

Jako, że elektroliza z baterii jest powolna, użycie bardziej stężonego roztworu NaCl spowoduje wydzielanie się dość małych ilości chloru. Gdy byłem w Twoim wieku też bawiłem się w elektrolizę Jeśli do anody (+) dasz drut miedziany bez izolacji, to otrzymasz chlorki miedzi CuCl i CuCl2, a roztwór zrobi się brunatny
Jeśli nie wiesz, skąd wydobyć grafitowe elektrody - wyjmij je z zużytych baterii typu paluszek (im grubsza bateria, tym większa elektroda). I raczej poproś o pomoc rodziców, bo to się ciężko wyciąga i można się zaciąć o blachę

Do scalenia.


Oczywiście nie 96500, tylko, w zależności od gazu, dla wodoru i chloru 2*96500, dla tlenu 4*96500

Najłatwiej wydaje mi się, będzie tak:
Zamiast baterii użyć prostownik do akumulatora (stałe natężenie, można nawet regulować, czyli nie trzeba podpinać any amperomierza, ani bawić się w średnie). Mając to, ustawiamy, np. na 2A i obliczamy wg ych wzorów, które już podałem.

Czyli:
m = M/nF * I * t

Za I podstawiamy natężenie, czyli 2A, czas, to zależy (w sek., np. 18500 sekund), no i ile tlenu na anodzie.

k = 32g/mol / 4 * 96500 C/mol = 8.29 *10-5 g/C

M = 8,29 * 10-5g/C * 2C/s (amper) * 18500 s = 0,0000829g * 37000 = 3,07g tlenu.

Teraz objętość tlenu
n = M/Mmol = 3,07 / 32 = 0,10M

1mol * 22,4dm3, to 0,1mola 2,24dm3

Czyli na anodzie w czasie elektrolizy pod natężeniem 2A i upływie czasu równym 18500sek wydzieliło się na anodzie ok. 2,24 dm3 tlenu.

Dziękuje wszystkim bardzo uprzejmie za pomoc.