Woltomierz Hofmanna

Aparat Hofmanna jest urządzenie, które może wykonywać elektrolizy wody i wynalazł August Wilhelm von Hofmann (1818/92). Woltamperometria to metoda elektroanalizy , która umożliwia pomiar ilości energii elektrycznej poprzez monitorowanie przebiegu ilościowej reakcji elektrochemicznej . To jest metoda kulometryczna .

Opis i zasada działania

Składa się z trzech rurek połączonych podstawami, zwykle wykonanymi ze szkła. Środkowy cylinder jest otwarty na końcu, aby umożliwić dodanie wody i elektrolitu, który może zwiększyć przewodnictwo (np . Sól kuchenna lub kwas siarkowy ). Elektrody z platyny jest umieszczona w dolnej części każdego z dwóch cylindrów bocznych, połączonych albo z biegunem dodatnim lub ujemnym biegunem źródła prądu ( DC ). Gdy prąd przepływa przez woltomierzu Hofmann, gazowy tlen (O 2 ) formuje się na anodzie i gazowego diwodorofosforan (H 2 ) przy katodzie . Każdy gaz wypiera wodę i może być zbierany w górnej części dwóch bocznych rur.

Reakcje zachodzące na katodzie i na anodzie są odpowiednio:

2 H.3O++2 mi-⟶ H.2+2 H.2O{\ Displaystyle \ mathrm {2 \ H_ {3} O ^ {+} + 2 \ e ^ {-} \ longrightarrow \ H_ {2} + 2 \ H_ {2} O}}

i

3 H.2O⟶2 H.3O++1/2 O2+2 mi-{\ Displaystyle \ mathrm {3 \ H_ {2} O \ longrightarrow 2 \ H_ {3} O ^ {+} + 1/2 \ O_ {2} + 2 \ e ^ {-}}}.

Wyniki tych dwóch reakcji dają zatem:

 H.2O⟶ H.2+1/2 O2{\ Displaystyle \ mathrm {\ H_ {2} O \ longrightarrow \ H_ {2} +1/2 \ O_ {2}}}.

Ten woltametr jest czasami używany jako środek do zademonstrowania zasad stechiometrii , ze względu na stosunek objętości wodoru i tlenu gazowego wytwarzanego przez urządzenie, ilustrujący wzór chemiczny wody: H 2 O.

Prosty test

Obecność gazu w rurce zbiorczej można zweryfikować za pomocą „testu zapałki” (lub marki żarowej): wodór spowoduje natychmiastowy zapłon zapałki jasnym białym płomieniem, podczas gdy tlen spowoduje tylko wzrost żarzenia .

Źródła

• August Wilhelm von Hofmann , Wprowadzenie do nowoczesnej chemii: eksperymentalna i teoretyczna; Wcielając dwanaście wykładów wygłoszonych w Royal College of Chemistry w Londynie , Walton and Maberly, Londyn, 1866.
• [PDF] Didier Devilliers i Éric Mahé, Ogniwa elektrochemiczne: aspekty termodynamiczne i kinetyczne - Zastosowania do generatorów i elektrolizerów przemysłowych , Wiadomości chemiczne ,styczeń 2003, czytaj online .