과정 이해
* 구리의 전기 분해 : 구리 용액 (구리 황산염과 같은)을 전해하면 다음이 발생합니다.
* 양극 (양의 전극) : 양극으로부터의 구리 원자는 전자 (산화)를 잃어 (산화) 구리 이온 (Cu²⁺)을 형성하여 용액에 용해시킨다. 구리 양극 자체가 침식됩니다.
* 음극 (음성 전극) : 용액으로부터의 구리 이온은 전자 (환원)를 얻고 음극에서 고체 구리로 침착시킨다.
* 가스 생산 : 양극에서 생성 된 가스는 산소 (O₂) 입니다 . 이것은 용액의 물 분자가 양극에서 산화되어 산소 가스 및 수소 이온을 형성하기 때문에 발생합니다.
* 2H 2O → O₂ + 4H⁺ + 4E⁻
산소 가스 수집
1. 호프만 전압계 : 호프만 전압계라고 불리는 특수 장치는 전기 분해 동안 생산 된 가스를 수집하도록 설계되었습니다.
* 중앙 챔버로 연결된 2 개의 수직 튜브가 있습니다. 전극은 튜브에 배치됩니다.
* 튜브에는 전해질 (이 경우 구리 설페이트 용액)으로 채워져 있습니다.
* 양극에서 방출 된 산소 가스는 양극 튜브의 상부에서 상승하고 수집됩니다.
2. 간단한 설정 : Hoffmann 전압계가없는 경우 간단한 설정을 만들 수 있습니다.
* 전기 분해 셀 : 구리 설페이트 용액이있는 비이커 또는 용기를 사용하십시오.
* 전극 : 양극에 구리 전극 또는 비활성 전극 (백금 또는 탄소)을 사용하십시오.
* 가스 수집 :
* 역 테스트 튜브 : 물로 채워진 거꾸로 된 테스트 튜브를 양극 위에 놓습니다. 산소 가스가 생성됨에 따라 튜브의 물이 대체됩니다.
* 가스 뷰렛 : 보다 정확한 방법은 가스 버렛을 사용하여 생산 된 산소 가스의 부피를 수집하고 측정하는 것입니다.
안전 예방 조치 :
* 전해 용액 : 전해 용액을 처리 할 때는 항상 적절한 안전 장비 (장갑, 눈 보호)를 사용하십시오.
* 전기 : 전기 연결에 매우주의하십시오. 전압이 설정에 적합하고 모든 연결이 안전한지 확인하십시오.
* 가스 수집 : 산소는 가연성이며 연소를 지원할 수 있습니다. 수집 장치 근처에 열린 불꽃을 사용하지 마십시오.
중요한 메모 :
* 산소 생산 속도는 전류, 구리 설페이트 용액의 농도 및 전극 크기와 같은 인자에 따라 다릅니다.
* 구리 황산염 용액이 희석 된 경우, 캐소드에서 수소 가스의 일부 기포를 관찰 할 수 있습니다. 이는 음극에서 물 분자가 감소하기 때문입니다.
* 수집 된 가스는 빛나는 부목을 사용하여 산소에 대해 테스트 할 수 있습니다 (재 통조림).
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