Produrre idrogeno con due matite e una pila: l’esperimento dell’elettrolisi dell’acqua

L'idrogeno viene considerato come il "combustibile del futuro". Questo perché durante la combustione non si produce anidride carbonica (CO₂), ma solo vapore acqueo (H₂O). Ma vi siete mai chiesti come si produce l'idrogeno? In questo video-articolo vi mostriamo attraverso un semplice esperimento come sfruttare due matite e una pila per "rompere" le molecole d'acqua e trasformarle in idrogeno gassoso (H₂) e ossigeno gassoso (O₂).

Cos'è l'elettrolisi dell'acqua

L'elettrolisi dell'acqua è un processo elettrochimico che sfrutta l'applicazione di una differenza di potenziale e il passaggio di corrente (attraverso la pila) per rompere le molecole dell'acqua. Lo dice il nome stesso: "elettro-" significa che arriva dall'elettricità e "-lisi" significa rottura: elettrolisi vuol dire appunto "rompere con l'elettricità".

Nel momento in cui colleghiamo una pila con l'acqua attraverso due elettrodi (in questo caso le due matite), le molecole d'acqua cominceranno a trasformarsi in due gas: idrogeno gassoso (H₂) e ossigeno gassoso (O₂). Ecco la reazione chimica coinvolta:

2H₂O → 2H₂ + O₂

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Abbiamo riempito un palloncino con l’idrogeno: il nostro esperimento chimico

Cosa serve per l'esperimento

Per effettuare l'esperimento dell'elettrolisi dell'acqua sono necessari:

1. acqua;
2. sale (cloruro di sodio va benissimo, ma anche il bicarbonato);
3. un cartoncino;
4. due matite appuntite su ambo i lati;
5. una pila.

Per il procedimento vi consigliamo di vedere il video presente in questo articolo. Ecco comunque la procedura.

1. Sciogliere 1 cucchiaio di sale (non zucchero, ma cloruro di sodio o bicarbonato di sodio) nell'acqua.
2. Infilare le due matite appuntite su ambo i lati all'interno del cartoncino precedentemente forato in due punti. Questo servirà per tenere su le due matite.
3. Immergere le due punte all'interno della soluzione salina e collegare la pila alle due matite. Si noterà la formazione di bollicine sulla superficie della grafite: da un lato idrogeno e dall'altro ossigeno.

Le matite riescono a far avvenire l'elettrolisi perché sono formate da grafite, un materiale a base di carbonio in grado di condurre l'elettricità.

Perché serve il sale?

Il sale è fondamentale per permettere il passaggio degli elettroni all'interno dell'acqua. Infatti sia il sale da cucina (cloruro di sodio) che il bicarbonato di sodio vengono chiamati in chimichese "elettroliti": nel momento in cui si sciolgono in acqua permettono la conduzione dell'elettricità. Infatti l'acqua distillata, che non contiene sali minerali disciolti, non conduce l'elettricità.

Se volete sapere perché l'acqua distillata non contiene sali minerali, abbiamo realizzato un video ad hoc: