إنتاج غاز الهيدروجين من حامض وقاعدة :

Making Hydrogen Gas from Acid and Base:

قارورتين وضع على فوهة كل منها بالون. يحتوي الاول حمض الهيدروكلوريك HCl وعنصر الألومنيوم والقارورة الثانية تحوي هيدروكسيد الصوديوم والألمنيوم. وعند سريان التفاعلات فان البالونات في كلا القارورتين تبدأن بالانتفاخ بسبب تولد وإنتاج غاز الهيدروجين.

الطريقة :

• ارتدي القفازات الواقية وكذلك استخدم قناع الوجه عند التعامل مع الأحماض المركزة والقاعدة.

1. ضع 20 – 30 مل من 3 معياري حمض HCl في قارورة سعة 250 مل.
2. ضع نفس الحجم من 3 معياري هيدروكسيد الصوديوم في قارورة ثانية سعة 250 مل .
3. احصل على بالونين كبيرين. يساعد في هذا العرض احد الطلبة وهو يقي نفسه بالقفازات.
4. ضع قطع صغيرة من الألومنيوم في كل قارورة وشد البالونات فوقها. استخدم نفس حجم الألومنيوم في كل قارورة.
5. راقب حدوث التفاعلات، السرعة في التفاعل، الاختلاف في النواتج ووجود أي مادة متفاعلة في داخل القارورتين.
6. عندما تنتفخ البالونات، بعناية فائقة أزلها عن القارورتين، واربط بأحكام عنق كل منها، واربطها في حافة طاولة العرض.
7. بكل عناية استخدم عصا 1م مربوط في نهايتها شمعة. واشعل بها البالونات واحدا واحدا، راقب ولاحظ الفرق في الأثر بينها.

التفاعلات :

• العناصر النشطة مثل الألومنيوم تتفاعل مع الأحماض لإنتاج واطلاق غاز الهيدروجين.

2Al +6H⁺ → 2Al⁺³ + 3H₂

• يذوب الألومنيوم أيضا في القاعدة القوية مكوناً هيدروجين ورباعي هيدروكسيد الألومنيوم.

2Al + OH^- + 6H₂O → 3H₂ + 2[Al(OH)₂]^-

• الحمض القوي والقاعدة القوية تذيب الأكسيد المغطي للألومنيوم. ويكون الألومنيوم بالتالي على اتصال بالحمض او بالقاعدة وينتج الهيدروجين كغاز.

المحاليل :

حمض HCl هو 3 معياري وهو مركز وكذلك NaOH هو 3 معياري مركز. ويحضر بإذابة 120 غم من NaOH في 1 لتر من المحلول.

ملاحظات :

1. الألومنيوم والخارصين والجاليوم هي بين بعض العناصر التي تطلق الهيدروجين من القاعدة. ان تفاعل الجاليوم هو مثل تفاعل الألومنيوم وهو ينتج جاليت الصوديوم Sodium  gallate  III. الخارصين ينتج خارصينات الصوديوم. يمكنك إعادة العرض باستخدام الخارصين.
2. لا يمكنك استخدام حمض النيتريك لانه يكون طبقة من أكسيد الألومنيوم على العنصر.
3. بعض المواد المنظفة للمصارف تحوي الألومنيوم وهيدروكسيد الصوديوم وعندما يضاف الماء فان NaOH تذوب وتعمل على حصر المواد الزيتية (الشحوم). يتفاعل NaOH أيضا مع الألومنيوم منتجا غاز الهيدروجين وتفاعل بفقاعات الذي يعمل على تحلل المواد التي تغلق المصارف الصحية.
4. يمكن ان تجمع غاز الهيدروجين الناتج في التفاعلين ذلك في مخابير زجاجية تحت الماء. وجرب للوصول الى خصائص غاز الهيدروجين.