Toestel van Hofmann
Toestel van Hofmann kopen? Samen met het ophangsysteem van InstruLabo, wordt de totale opstelling van het toestel volgens Hofmann een ware blikvanger.
Wat is het toestel volgens Hofmann?
Het toestel volgens Hofmann is ontworpen om via elektrolyse te laten zien hoe water (H₂O) wordt ontleed in waterstof (H₂) en zuurstof (O₂). Het apparaat bestaat uit een glazen constructie met drie verticale buizen die onderaan door een dwarsbuis met elkaar zijn verbonden. De buitenste buizen zijn voorzien van schaalverdelingen, kraantjes aan de bovenkant en schroefverbindingen aan de onderkant voor de aansluiting van elektroden.
Hoe werkt het toestel volgens Hofmann?
De werking van het toestel volgens Hofmann is gebaseerd op het principe van elektrolyse, waarbij een elektrisch potentiaal watermoleculen splitst in hun componenten. Het proces verloopt als volgt:
Vullen van het toestel
De middelste buis, voorzien van een bolvormig gedeelte, wordt gevuld met gedestilleerd water en een elektrolyt (zoals zwavelzuur of kaliumhydroxide) om het mengsel elektrisch geleidend te maken.
Aansluiten van de elektroden
De elektroden worden bevestigd aan de onderzijde van de buitenste buizen via de schroefverbindingen. Vervolgens wordt een elektrische spanning aangelegd.
Productie van gassen
Na enkele minuten ontstaan zuurstofbellen bij de anode en waterstofbellen bij de kathode. De geproduceerde volumes laten zien dat er tweemaal zoveel waterstof als zuurstof wordt gegenereerd, conform de reactievergelijking:
Bij de anode (zuur milieu):
2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻
Bij de kathode (basisch milieu):
2H₂O + 2e⁻ → 2OH⁻ + H₂
Detectie van de gassen
-
Zuurstof: Kan worden aangetoond met een gloeiende houten spaander, die opvlamt in aanwezigheid van zuurstof.
-
Waterstof: Verbrandt met een hoorbare ‘plop’ als het in contact komt met een vlam.
Toevoeging van een pH-indicator
Om de chemische reacties beter te visualiseren, kan een pH-indicator, zoals methylrood, aan het elektrolyt worden toegevoegd. Deze indicator verandert van kleur afhankelijk van de pH-waarde:
-
Rood in zuur milieu (bij de anode).
-
Geel in basisch milieu (bij de kathode).
Dit maakt het experiment niet alleen visueel aantrekkelijker maar biedt ook een dieper inzicht in de chemische processen.
Voordelen van het toestel volgens Hofmann
-
Educatief waardevol: Ideaal voor het uitleggen van fundamentele chemische principes aan leerlingen.
-
Duurzaam ontwerp: Dankzij hoogwaardige materialen zoals platina elektroden en modulair glaswerk gaat het toestel jarenlang mee.
-
Flexibel inzetbaar: Geschikt voor diverse elektrolyse-experimenten met verschillende elektrolyten.
-
Visuele impact: Het duidelijk zichtbare verschil in gasproductie versterkt de leerervaring.
Toepassingen in het onderwijs
Het toestel volgens Hofmann wordt veel gebruikt in chemielessen om concepten zoals moleculaire splitsing, stoichiometrie en redoxreacties te demonstreren. Door zijn eenvoudige opstelling en duidelijke resultaten is het een ideaal hulpmiddel om complexe theorieën begrijpelijk te maken.
Samenstelling en uitbreidingsmogelijkheden
Het modulaire ontwerp van het toestel biedt gebruikers de mogelijkheid om bestaande onderdelen aan te vullen of te vervangen. Dit maakt het apparaat zowel kosteneffectief als flexibel. Bij InstruLabo zijn de volgende uitbreidingsopties beschikbaar:
-
Extra glazen buizen.
-
Alternatieve elektroden (bijvoorbeeld koolstofelektroden).
-
Ophangsystemen voor stabiliteit.
Tips voor optimaal gebruik
-
Gebruik gedestilleerd water om verontreiniging en ongewenste reacties te voorkomen.
-
Voeg een geschikt elektrolyt toe, zoals kaliumhydroxide of zwavelzuur, voor maximale geleiding.
-
Controleer de elektroden regelmatig op slijtage en vervang deze indien nodig.
-
Behandel het glaswerk voorzichtig om beschadigingen te voorkomen.
-
Experimenteer met verschillende pH-indicatoren om het effect van de elektrolyse visueel te versterken.