Điện phân nước trong bình Hofmann

Tách nước thành hiđro và oxi, kiểm tra định luật Faraday và tỉ lệ thể tích 2 : 1.

Mục tiêu

Kiểm tra $n(\ce{H2}) = It/2F$, hiđro và oxi sinh ra theo tỉ lệ 2 : 1, và thể tích phụ thuộc $I$, $t$ như thế nào.

Dụng cụ và hoá chất

Bình Hofmann chứa nước đã làm dẫn điện bằng một ít muối hoặc axit loãng hoà tan; nguồn một chiều điện áp thấp và ampe kế.

Giải thích

Catot: $\ce{2H2O + 2e- -> H2 + 2OH-}$. Anot: $\ce{2H2O -> O2 + 4H+ + 4e-}$. Tổng: $\ce{2H2O -> 2H2 + O2}$. Điện lượng $Q = It$ tải $Q/F$ mol electron ($F = 96485$ C/mol), cho $n(\ce{H2}) = It/2F$ và $n(\ce{O2}) = It/4F$, do đó tỉ lệ 2 : 1. Thể tích ở đây dùng $V_m = 24{,}47$ L/mol (25 °C, 1 atm) và bỏ qua độ tan của khí cùng hơi nước, nên số đo thật hơi thấp hơn.

Thí nghiệm ảo: một mô hình đơn giản hoá để xây dựng trực giác. Nó không thay thế thực hành thật và huấn luyện an toàn; không tự làm lại tại nhà khi không có người hướng dẫn.