电解是通过物质通过电流以影响化学变化的过程。当物质失去电子(氧化)或获得它们(减少)时,发生化学变化。在下面列出的两个实验中,第一反应性物质是水,第二个反应性物质是硫酸铜溶液。
电解用于去除头发,分裂化合物,以及在制造过程中装饰,加强,使金属表面更耐锈。
水实验电解和电镀实验
电解:分裂水
对于这个实验,你可以自己收集或购买一个完整的电解水设备.
成人的监督要求。
你需要什么:
你做什么:
1.将烧杯或玻璃杯装满温水。
2.小心地取下橡皮擦和金属套管,以便您可以锐化每支铅笔的两端。这些铅笔是你的电极.其中的石墨会导电,但不会溶解在水中。
3.切一块硬纸板盖住烧杯,然后在硬纸板中间打两个洞,间隔大约一英寸。把铅笔穿过小孔,放在玻璃杯里。它们应该伸入水中,但不要碰到杯子的底部。纸板会把他们固定住。
4.将每支铅笔连接到电池,鳄鱼夹引线连接到暴露的石墨(铅笔铅)。如果您没有鳄鱼夹引线,请使用两个长度的电线,然后每端关闭一英寸的绝缘。将电线缠绕在每支铅笔的石墨周围并将电线连接到电池。您可能需要使用磁带以将电线固定到位。
发生了什么:
一旦你把电线连接到电池上,你就会看到气泡出现在水中的每个笔尖周围,并向上漂浮。这些气泡是水——氢和氧——的组成部分,它们在通过水从一支铅笔到另一支铅笔的过程中被电分解。与电池负极相连的铅笔收集氢气,与电池正极相连的铅笔收集氧气。一支铅笔收集的泡泡比另一支多吗?哪一个?你认为这是为什么?
(提示:水的化学名称是h2因为它有每个氧原子的两个氢原子.)
进一步的实验:
- 尝试添加A.电解液在烧杯中的水。水不会良好地对电力进行电力,但可以通过向水中添加表盐来加速水实验的任何电解。完成后,您应该看到气泡形式的速度的变化。
安全注意事项:使用盐可能会产生少量氯气,与使用漂白剂时产生的氯气相似。
- 尝试不同类型的电池。你可以用1.5伏电池进行电解吗?如果添加电解质,那呢?
- 有一些真实的电解设备你可以在试管中收集这两种气体,测量它们产生的不同量,并测试它们对火焰的不同反应。
- 为了电解为真正的可再生能源,您需要使用清洁的能源来运行反应。这种电解实验再次使用太阳能电池而不是电池。
电镀:镀铜键
电镀使用一种电解的形式,在这种电解中,电极(导体,通常是金属)浸没在电解质溶液中,并彼此隔离。然后,使用直流电作为电源,其中一个电极被涂上另一个电极的金属。珠宝商和器皿制造商使用电镀。专业电镀需要专门的化学品和设备来制造高质量的镀层,但在这个电解实验中,你可以尝试用一个简单的程序将铜转移到黄铜钥匙上。
需要成人监督和化学安全设备。
>>观看我们的项目视频看看这个项目是怎么运作的!
你需要什么:
你做什么:
1.用牙膏或肥皂和水清洗钥匙,为镀铜做好准备。用纸巾擦干。
2.将硫酸铜搅拌成烧杯中的一些热水,直至不再溶解。你的解决方案应该是深蓝色的。让它冷却。
3.使用一个鳄鱼夹将铜电极连接到电池的正极(这是现在的阳极)和另一个连接到负端(现在称为阴极)。
4.通过将钢丝松散地缠绕在铅笔周围并将铅笔放在烧杯的口中,部分悬挂溶液中的钥匙。鳄鱼夹不应触摸解决方案。
5.将铜条放入溶液中,确保它不碰到按键,且溶液水平低于鳄鱼夹。电路已经形成,电流正在流动。
6.将电路留出20-30分钟,或直到您对钥匙上的铜量感到满意。
发生了什么:
硫酸铜溶液是电解质进行电力从一个电极到另一个电极。当电流流动时,氧化(失去电子)发生在铜阳极,使铜离子加入溶液中。这些离子通过电流到达阴极减少(电子的增益)发生,将铜离子电镀到钥匙上。在开始之前,已经存在铜硫酸铜溶液中的铜离子,但阳极处的氧化反应在溶液中置于溶液中,使其置于键上,保持反应。
该项目具有许多变量,包括钥匙的清洁和平滑度,硫酸铜溶液的强度,以及电流的强度。如果像钥匙上的黑色烟灰样物质开始形成,那么您的解决方案对电流不够强大。将电极取出并加入更多的硫酸铜。当您重新进入时,请确保阳极和阴极尽可能远。
有很多项目你可以做电镀!一个有趣的想法是,用一块扁平的黄铜作为阴极,用油性的记号笔在上面画一个图案。铜不会粘在标记的地方。镀完之后,你可以用丙酮(或洗甲水)擦掉记号笔,在铜表面留下黄铜的图案。如果你想的话,你可以用一点金属抛光剂让铜闪闪发亮。
你可能想要尝试这个简单铜电镀实验它不需要电解,只需要家用材料。