विद्युत् विच्छेदन: बिजुलीले यौगिक टुक्र्याउँछ
अम्लीय पानी र कपर (II) सल्फेटको घोलबाट कम भोल्टेजको धारा पठाउनुहोस्, ग्यास जम्मा गर्नुहोस्, र इलेक्ट्रोडमा तामा जमेको हेर्नुहोस्।
मूल अवधारणा
विद्युत् धाराले विद्युत् अपघट्यलाई टुक्र्याउँछ: धनात्मक आयन क्याथोडतर्फ, ऋणात्मक आयन एनोडतर्फ जान्छन्
पाठ: विद्युत् रसायन
विद्युत् विच्छेदनले बिजुली प्रयोग गरेर यौगिकलाई टुक्र्याउँछ। बिजुली सञ्चालन गर्ने र बिजुलीले टुक्रिने तरललाई विद्युत् अपघट्य (electrolyte) भनिन्छ; यसमा चल्न सक्ने आयन हुन्छन्। ऋणात्मक इलेक्ट्रोड क्याथोड र धनात्मक इलेक्ट्रोड एनोड हो। धनात्मक आयन (जस्तै H⁺ र Cu²⁺) क्याथोडतर्फ गएर इलेक्ट्रोन लिन्छन्; ऋणात्मक आयन एनोडतर्फ गएर इलेक्ट्रोन छोड्छन्। अम्ल: अमिलो स्वाद हुने पदार्थ, जस्तै कागती वा सिर्का। यसले निलो लिटमसलाई रातो बनाउँछ। सबै मुख्य शब्द पानीको विद्युत् विच्छेदन गर्दा क्याथोडमा हाइड्रोजन र एनोडमा अक्सिजन: हावामा हुने ग्यास, जुन जीवलाई सास फेर्न र आगो बल्न चाहिन्छ। सबै मुख्य शब्द बन्छ; पानी H₂O भएकाले हाइड्रोजन अक्सिजनको दोब्बर बन्छ। शुद्ध पानीमा निकै कम आयन हुने भएकाले यसले बिजुली लगभग सञ्चालन गर्दैन।
के सिक्नुहुनेछ
- क्याथोड, एनोड र विद्युत् अपघट्य पहिचान गर्नुहोस्।
- अम्लीय पानी र कपर (II) सल्फेटको घोलको विद्युत् विच्छेदनका उत्पादन वर्णन गर्नुहोस्।
- हाइड्रोजनको आयतन अक्सिजनको दोब्बर किन हुन्छ, व्याख्या गर्नुहोस्।
सुरु गर्नुअघि
- यौगिकमा आयन हुन सक्छन् भन्ने थाहा हुनुपर्छ।
सामग्री
- अलिकति पातलो सल्फ्युरिक अम्ल मिसाइएको पानी, शुद्ध (आसुत) पानी, कपर (II) सल्फेटको घोल
उपकरण
- विद्युत् विच्छेदन सेल (होफम्यान भोल्टामिटर वा कार्बन इलेक्ट्रोड र परीक्षण नलीसहितको बिकर)
- कम भोल्टेजको d.c. आपूर्ति र एमिटर
विधि
- अम्लीय पानीलाई 6 V मा 10 मिनेट विद्युत् विच्छेदन गर्नुहोस्, अनि हरेक नलीमा जम्मा भएको ग्यास Record गर्नुहोस्।
- 6 V मा शुद्ध पानी राखेर हेर्नुहोस्।
- कपर (II) सल्फेटको घोललाई 6 V मा 10 मिनेट विद्युत् विच्छेदन गरेर क्याथोड हेर्नुहोस्।
- भोल्टेज बढाएर ग्यास कति छिटो जम्मा हुन्छ, तुलना गर्नुहोस्।
यो Simulation लाई कसरी सरल बनाइएको छ
- ग्यासको आयतन कोठाको अवस्थामा छ (1 मोल ग्यास = 24 L)। हरेक विद्युत् अपघट्यको रोध (resistance) निश्चित छ: अम्लीय पानी 10 Ω, कपर (II) सल्फेट 8 Ω, शुद्ध पानी 10 000 Ω।
- फाराडे स्थिराङ्क 96 500 C/mol हो; कुनै पनि ग्यास पानीमा घुल्दैन।