Do syntezy wody zostały zużyte 2 objętości wodoru i 1 objętość tlenu. Powstała w reakcji woda zmieszała się z wodą napełniającą rurkę. Taką rurkę z podziałką nazywamy eudiometrem. Gdybyśmy chcieli powstałą wodę zaobserwować, musielibyśmy tlen i wodór wprowadzić do eudiometru nad rtęcią, a wtedy po reakcji i ostygnięciu gazów spostrzeglibyśmy na powierzchni rtęci obecność wody powstałej po skropleniu pary wodnej.
Na podstawie wykonanego doświadczenia stwierdzamy, że woda składa się z tlenu i wodoru, których stosunek objętościowy wynosi 1 : 2.
Skład chemiczny wody możemy potwierdzić przeprowadzając jej ele-
Rys. 42. Eudiometr do syntezy wody k^rolize
Ćwiczenie 38. Nalej do krystalizatora wody z dodatkiem ługu sodowego. Umieść w nim dnem do góry dwie probówki napełnione tym samym roztworem. Do każdej probówki wsuń gwóźdź żelazny, połączony przewodnikiem z biegunami bateryjki (rys. 43). Obserwuj wydzielanie się gazów w probówkach. Z jakim biegunem bateryjki połączony jest gwóźdź, nad którym zebrało się więcej gazu ? Jaki jest stosunek objętości obydwu gazów? Wyjmij probówki z wody, zatykając je palcem, i sprawdź łuczywem, jakie gazy w nich się zebrały.
Rys. 43. Elektroliza wody
-j ¦
Rozkład wody spowodowany przepływem prądu elektrycznego nazywamy elektrolizą wody. W probówkach zebrały się dwa gazy: wodór — nad gwoździem połączonym z biegunem ujemnym baterii, tzw. katodą, i tlen — nad gwoździem połączonym z biegunem dodat-
80
nim, tzw. anodą. Stosunek objętościowy wodoru do tlenu jest 2:1. Gdybyśmy wodór i tlen, wywiązane podczas elektrolizy; zebrali do jednego naczynia, otrzymalibyśmy gaz piorunujący, z którego można by znów otrzymać wodę.
Znając stosunek objętościowy tlenu do wodoru w wodzie i wiedząc, ile waży 1 litr tlenu i 1 litr wodoru, możemy łatwo wyliczyć stosunek wagowy tych pierwiastków w wodzie.
Przypuśćmy, że podczas elektrolizy pewnej ilości wody otrzymaliśmy 1 1 tlenu i 2 1 wodoru, odmierzone w warunkach normalnych.
Jeden litr tlenu waży 1,429 g „ wodoru „ 0,0899 g
Stosunek wagowy tlenu do wodoru wynosi
1,429 _ 1,429 _ 8 2 •"6^0899" ~~ 0,1798 " T
Wynika z tego, że stosunek wagowy wodoru do tlenu w wodzie wynosi 1 : 8.
Po raz pierwszy został on ustalony w połowie XIX wieku przez chemika francuskiego Dumasa (czytaj:. Diuma), ale w inny sposób. Przeprowadził on mianowicie redukcję wodorem dokładnie odważonej próbki tlenku miedziowego i zważył otrzymaną z tego wodę. Wiadomo, że woda powstała w reakcji:
CuO + H2 = Cu + H2O
Tlen z tlenku miedziowego połączył się z wodorem na wodę, która dokładnie została zebrana i zważona.
Gdy Dumas ustalił, o ile zmniejszyła się masa naczyńka z tlenkiem miedziowym, dowiedział się zarazem, ile tlenu weszło w skład otrzymanej wody. Pozostałą resztę masy wytworzonej wody stanowił wodór. Dla dokładności pomiaru Dumas przyjął średnią z 19 doświadczeń.
W ten sposób ustalił stosunek wagowy wodoru do tlenu w wodzie, bardzo niewiele różniący się od przyjętego dzisiaj.
Stosunek wagowy wodoru do tlenu jest zatem 1 : 8, czyli 2 : 16.
Ponieważ masa atomowa wodoru = 1, tlenu zaś 16, wynika z tego, że w cząsteczce wody na 2 atomy wodoru przypada 1 atom tlenu. Odpowiada to wzorowi:
HaO.
Chemia, kl. VIII —
81