1. Elektrolysinställning

* elektrolyt: Använd en lösning som utspädd svavelsyra (H₂SO₄) eller kaliumhydroxid (KOH) som elektrolyt.

* Elektroder: Använd inerta elektroder som platina eller grafit.

* Insamlingsrör: Två separata provrör eller graderade cylindrar, fyllda med elektrolyten, inverteras över elektroderna.

2. Processen

* Elektrolys: När en elektrisk ström passeras genom elektrolyten delas vattenmolekyler upp i väte- och syregas:

* vid katoden (negativ elektrod): 2h⁺ + 2e⁻ → H₂ (vätgas produceras)

* vid anoden (positiv elektrod): 2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4E⁻ (syre gas produceras)

* Gassamling: Vätgas kommer att samlas in vid katoden och syregas samlas in vid anoden.

3. Separation

* uppåtförskjutning: Gaserna uppsamlas genom uppåtförskjutning av elektrolyten i de inverterade rören. Detta beror på att väte och syre är mindre täta än vatten.

* Separation efter volym: Volymen insamlad vätgas kommer att vara dubbelt så stor som insamlad syrgas (på grund av den kemiska ekvationen för elektrolys).

Viktiga överväganden

* Säkerhet: Elektrolys producerar brandfarlig vätgas. Gör detta experiment endast i ett väl ventilerat område och med lämpliga säkerhetsåtgärder.

* renhet: Gaserna som insamlas kan innehålla spår av elektrolyten. Om hög renhet krävs kan ytterligare reningssteg vara nödvändiga.

Sammanfattning

Separationen av väte och syrgas efter elektrolys förlitar sig på det faktum att dessa gaser produceras vid olika elektroder och har olika densiteter. Processen involverar att samla gaserna genom uppåtförskjutning och sedan separera dem baserat på deras volymförhållande.