กำลังเปิดห้องทดลอง…

รอสักครู่ ภาพจำลองกำลังโหลด

กำลังเตรียมหน้า…

เคมีม.1–6SIM-29

การแยกน้ำด้วยไฟฟ้า

Electrolysis

ผ่านไฟฟ้าลงในน้ำ ทำไมได้แก๊สไฮโดรเจนมากกว่าออกซิเจนสองเท่า?

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

ทำทีละขั้น ทายผลก่อน แล้วลองปรับตัวแปรหลักด้วยตัวเอง

กำลังโหลดภาพจำลอง…

ภาพเร็วขึ้น 50 เท่า

เวลาในภาพt = 0 minแก๊สไฮโดรเจน0 mLแก๊สออกซิเจน0 mLแก๊สรวม0 mL

ภารกิจที่ 1 จาก 2

สังเกต

ดูหลอดเก็บแก๊สสองหลอดเหนือขั้วไฟฟ้า หลอดหนึ่งเก็บไฮโดรเจน (H₂) อีกหลอดเก็บออกซิเจน (O₂) เส้นประคือปริมาณที่คาดไว้ กดเล่นแล้วสังเกตว่าหลอดไหนมีแก๊สมากกว่ากัน

ปรับค่าการทดลอง

เลื่อนแถบ แล้วดูว่าภาพและผลลัพธ์เปลี่ยนอย่างไร

กระแสไฟฟ้าที่วัดได้ (Measured current)0.50A

เวลาที่ผ่านไฟฟ้า (Time)10min

ประสิทธิภาพการเก็บแก๊ส (Collection efficiency)90%

แชร์ค่าที่ตั้งไว้ตอนนี้ให้คนอื่นเปิดดูได้

ผลการทดลอง

ค่าที่วัดได้จากการตั้งค่าตอนนี้

ประจุไฟฟ้า (Charge)

300C

H₂ ตามทฤษฎี 100% (Faraday ideal H₂ volume)

38mL

O₂ ตามทฤษฎี 100% (Faraday ideal O₂ volume)

19mL

H₂ ที่คาดว่าเก็บได้ (Expected collected H₂ volume)

34.2mL

O₂ ที่คาดว่าเก็บได้ (Expected collected O₂ volume)

17.1mL

แก๊สรวม (Total gas volume)

51.3mL

อัตราส่วน H₂ ต่อ O₂ (H₂:O₂ volume ratio)

2ratio

ร้อยละผลได้ของ H₂ จากการทดลอง (Experimental H₂ yield)

ร้อยละผลได้ของ O₂ จากการทดลอง (Experimental O₂ yield)

อัตราส่วน H₂ ต่อ O₂ จากการทดลอง (Experimental H₂:O₂ ratio)

0ratio

พลังงานไฟฟ้า (Electrical energy)

1,800J

สรุปผล กระแสไฟฟ้าแยกน้ำเป็นแก๊สไฮโดรเจนกับออกซิเจน ปริมาณแก๊สตามประจุ Q = It และได้ H₂ : O₂ = 2 : 1 เสมอ (Measured-current Faraday model: gas production follows Q = It with H₂:O₂ = 2:1.)

เปรียบเทียบผลแต่ละรอบ0/3

กดบันทึกผล แล้วเปลี่ยนค่า จะเห็นเส้นของแต่ละรอบซ้อนกันบนกราฟ

แก๊สไฮโดรเจน (Hydrogen)

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

แก๊สออกซิเจน (Oxygen)

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

แก๊สรวม (Total gas)

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

ตารางข้อมูล

ค่าจากกราฟ แก๊สไฮโดรเจน (Hydrogen) (21 จุด)

กราฟ

ตารางข้อมูล แก๊สไฮโดรเจน (Hydrogen) แสดง 12 จาก 21 แถว
เวลา (Time) (min)	ปริมาตรแก๊ส (Gas volume) (mL)
0	0
1	3.42
2	6.85
2.5	8.56
3.5	12
4.5	15.4
5.5	18.8
6.5	22.3
7.5	25.7
8	27.4
9	30.8
10	34.2

แสดง 12 จาก 21 แถว (เลือกแถวแบบเว้นระยะเท่ากัน รวมแถวแรกและแถวสุดท้าย)

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์

สิ่งที่แบบจำลองนี้ใช้คิดคำนวณ และสิ่งที่ควรเห็นเมื่อทดลอง

ภารกิจท้าทายChallenge: Keep the baseline settings and predict how doubling current or time changes hydrogen and oxygen volumes before checking the simulation.
สิ่งที่ควรสังเกตExpected Results: At fixed temperature and pressure, the 100% Faraday ideal gas volume is proportional to charge Q = It. Collection efficiency scales the expected collected volume. The reaction 2H₂O → 2H₂ + O₂ gives twice as much hydrogen volume as oxygen volume, so H₂:O₂ = 2:1.
สมการที่ใช้Reference Equations: Q = I t
n_ideal(H₂) = Q/(2F)
n_ideal(O₂) = Q/(4F)
V = nRT/P
V_collected = η V_ideal
yield(%) = V_measured/V_ideal × 100
E = Vcell I t

สำหรับครู: แบบจำลองและการตรวจสอบ

แบบจำลองPhysics Model: Water electrolysis teaching model: 2H₂O → 2H₂ + O₂. At the cathode hydrogen is produced and at the anode oxygen is produced. Faraday's law converts charge to moles of gas, then the ideal-gas relation converts moles to volume.
ข้อสมมติAssumptions: Measured current is treated as constant during each run and is the source of truth for Q = It.
Classroom setup preset: 0.50 M Na₂SO₄ with graphite/carbon electrodes; electrolyte concentration affects real conductivity but does not directly change the ideal Faraday gas amount at a fixed measured current.
Collection efficiency represents expected gas loss/imperfect collection and scales the displayed collected-gas volumes without changing the 2:1 stoichiometric H₂:O₂ ratio; experimental percent yield is referenced to the 100% Faraday ideal volume, not to the efficiency-adjusted displayed volume.
Gas volumes use V = nRT/P at the selected temperature and pressure.
Cell voltage is an energy-only input in this Faraday model; it is used for electrical-energy reporting and the engine does not predict current from voltage.
The model does not simulate electrolyte chemistry, electrode overpotential, bubble kinetics, gas dissolution, or electrode degradation.
Hydrogen is flammable and an H₂/O₂ mixture can ignite: do not ignite gases and keep flames, heat, and sparks away.
หน่วยUnits: กระแสไฟฟ้าที่วัดได้ (Measured current): A
time: min
เวลาที่ผ่านไฟฟ้า (Time): min
ประสิทธิภาพการเก็บแก๊ส (Collection efficiency): %
อุณหภูมิ (Temperature): °C
ความดันอากาศ (Pressure): kPa
แรงดันไฟฟ้าของเซลล์ ใช้คิดพลังงานเท่านั้น (Cell voltage, energy only): V
ปริมาตร H₂ ที่วัดได้จริง (Experimental H₂): mL
ปริมาตร O₂ ที่วัดได้จริง (Experimental O₂): mL
gasVolume: mL
charge: C
energy: J
ช่วงค่าที่ใช้ได้Valid Input Range: Measured current 0.05-2 A; time 1-60 min; collection efficiency 10-100%; temperature 5-50 °C; pressure 80-120 kPa; cell voltage 1.5-12 V (energy only); optional experimental H₂/O₂ 0-500 mL.
ความคลาดเคลื่อนเชิงตัวเลขNumerical Tolerance: The H₂:O₂ volume ratio should equal 2 within floating-point tolerance for positive valid inputs.
กรณีทดสอบVerification Cases: At 0.50 A for 10 min, 25 °C and 101.325 kPa: Q = 300 C; 100% Faraday ideal gives H₂ ≈ 38.03 mL and O₂ ≈ 19.02 mL, while 90% collection gives H₂ ≈ 34.23 mL and O₂ ≈ 17.12 mL.
If measured gas equals the 90% expected-collected baseline, experimental yield is 90% because yield is referenced to the 100% Faraday ideal.
Doubling current or time doubles modeled gas volume.
H₂:O₂ remains 2:1 for all valid settings.
Safety check: hydrogen is flammable; do not ignite collected gas and keep sparks away.

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

กำลังเปิดห้องทดลอง…

รอสักครู่ ภาพจำลองกำลังโหลด

เคมีม.1–6SIM-29

การแยกน้ำด้วยไฟฟ้า

Electrolysis

ผ่านไฟฟ้าลงในน้ำ ทำไมได้แก๊สไฮโดรเจนมากกว่าออกซิเจนสองเท่า?

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

ทำทีละขั้น ทายผลก่อน แล้วลองปรับตัวแปรหลักด้วยตัวเอง

แยกน้ำด้วยไฟฟ้า (Water Electrolysis Lab)

พร้อมเปิดไฟ

หลอดเก็บแก๊ส (Gas collection tubes) ใช้สเกลปริมาตรเดียวกัน 0–40 mL จึงเห็นว่า H₂ : O₂ = 2:1 ในสารละลาย 0.50 M Na₂SO₄ ที่ช่วยให้น้ำนำไฟฟ้า

ปฏิกิริยารวม: 2H₂O → 2H₂ + O₂ขั้วลบ (แคโทด): 4H₂O + 4e⁻ → 2H₂ + 4OH⁻ขั้วบวก (แอโนด): 2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻

ความปลอดภัย: แก๊สไฮโดรเจนติดไฟได้ เก็บแก๊สแยกหลอด ห้ามจุดไฟหรือทดสอบด้วยเปลวไฟ

เปิดไฟ 0.5 A นาน 10 นาที คาดว่าได้ H₂ 34.2 mL และ O₂ 17.1 mL — กดเล่นเพื่อดู

อิเล็กตรอนในสายไฟ (e⁻)
แก๊สไฮโดรเจน (H₂)
แก๊สออกซิเจน (O₂)
ปริมาณที่คาดไว้ตอนจบ
สารละลาย Na₂SO₄

สำหรับครู: ขอบเขตของแบบจำลอง

แบบจำลองกฎของฟาราเดย์ (Faraday's law): ใช้กระแสที่วัดได้จริงคำนวณประจุ Q = It แล้วแปลงเป็นปริมาตรแก๊สด้วย V = nRT/P ได้ H₂ : O₂ = 2 : 1 เสมอ ประสิทธิภาพการเก็บแก๊สลดปริมาตรที่เก็บได้ แต่ร้อยละผลได้ (percent yield) เทียบกับค่าตามทฤษฎี 100% (100% Faraday ideal)

Cell voltage in Advanced is energy-only: แรงดันไฟฟ้าของเซลล์ในโหมดทดลองอิสระใช้คิดพลังงานไฟฟ้าเท่านั้น ไม่ได้ใช้ทำนายกระแส หลังทดลองจริง ใส่ปริมาตรแก๊สที่วัดได้ในโหมดทดลองอิสระเพื่อเทียบร้อยละผลได้และอัตราส่วนกับทฤษฎี

ภาพ: ความสูงของแก๊สในหลอดแปรตามปริมาตรบนสเกลเดียวกัน สีม่วงของ H₂ และสีส้มของ O₂ เป็นสีสมมติให้เห็นชัด (H₂ visual tint) แก๊สจริงไม่มีสี จำนวนฟองแก๊สฝั่ง H₂ เป็น 2 เท่าของฝั่ง O₂ และเพิ่มตามกระแส เวลาในภาพเร็วกว่าจริง

ชุดทดลอง: สารละลาย 0.50 M Na₂SO₄ กับขั้วแท่งคาร์บอน (graphite/carbon)

กำลังโหลดภาพจำลอง…

ภาพเร็วขึ้น 50 เท่า

เวลาในภาพt = 0 minแก๊สไฮโดรเจน0 mLแก๊สออกซิเจน0 mLแก๊สรวม0 mL

ภารกิจที่ 1 จาก 2

สังเกต

ปรับค่าการทดลอง

เลื่อนแถบ แล้วดูว่าภาพและผลลัพธ์เปลี่ยนอย่างไร

กระแสไฟฟ้าที่วัดได้ (Measured current)0.50A

เวลาที่ผ่านไฟฟ้า (Time)10min

ประสิทธิภาพการเก็บแก๊ส (Collection efficiency)90%

แชร์ค่าที่ตั้งไว้ตอนนี้ให้คนอื่นเปิดดูได้

ผลการทดลอง

ค่าที่วัดได้จากการตั้งค่าตอนนี้

ประจุไฟฟ้า (Charge)

300C

H₂ ตามทฤษฎี 100% (Faraday ideal H₂ volume)

38mL

O₂ ตามทฤษฎี 100% (Faraday ideal O₂ volume)

19mL

H₂ ที่คาดว่าเก็บได้ (Expected collected H₂ volume)

34.2mL

O₂ ที่คาดว่าเก็บได้ (Expected collected O₂ volume)

17.1mL

แก๊สรวม (Total gas volume)

51.3mL

อัตราส่วน H₂ ต่อ O₂ (H₂:O₂ volume ratio)

2ratio

ร้อยละผลได้ของ H₂ จากการทดลอง (Experimental H₂ yield)

ร้อยละผลได้ของ O₂ จากการทดลอง (Experimental O₂ yield)

อัตราส่วน H₂ ต่อ O₂ จากการทดลอง (Experimental H₂:O₂ ratio)

0ratio

พลังงานไฟฟ้า (Electrical energy)

1,800J

เปรียบเทียบผลแต่ละรอบ0/3

กดบันทึกผล แล้วเปลี่ยนค่า จะเห็นเส้นของแต่ละรอบซ้อนกันบนกราฟ

แก๊สไฮโดรเจน (Hydrogen)

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

แก๊สออกซิเจน (Oxygen)

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

แก๊สรวม (Total gas)

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

ตารางข้อมูล

ค่าจากกราฟ แก๊สไฮโดรเจน (Hydrogen) (21 จุด)

กราฟ

ตารางข้อมูล แก๊สไฮโดรเจน (Hydrogen) แสดง 12 จาก 21 แถว
เวลา (Time) (min)	ปริมาตรแก๊ส (Gas volume) (mL)
0	0
1	3.42
2	6.85
2.5	8.56
3.5	12
4.5	15.4
5.5	18.8
6.5	22.3
7.5	25.7
8	27.4
9	30.8
10	34.2

แสดง 12 จาก 21 แถว (เลือกแถวแบบเว้นระยะเท่ากัน รวมแถวแรกและแถวสุดท้าย)

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์

สิ่งที่แบบจำลองนี้ใช้คิดคำนวณ และสิ่งที่ควรเห็นเมื่อทดลอง

ภารกิจท้าทายChallenge: Keep the baseline settings and predict how doubling current or time changes hydrogen and oxygen volumes before checking the simulation.
สิ่งที่ควรสังเกตExpected Results: At fixed temperature and pressure, the 100% Faraday ideal gas volume is proportional to charge Q = It. Collection efficiency scales the expected collected volume. The reaction 2H₂O → 2H₂ + O₂ gives twice as much hydrogen volume as oxygen volume, so H₂:O₂ = 2:1.
สมการที่ใช้Reference Equations: Q = I t
n_ideal(H₂) = Q/(2F)
n_ideal(O₂) = Q/(4F)
V = nRT/P
V_collected = η V_ideal
yield(%) = V_measured/V_ideal × 100
E = Vcell I t

สำหรับครู: แบบจำลองและการตรวจสอบ

แบบจำลองPhysics Model: Water electrolysis teaching model: 2H₂O → 2H₂ + O₂. At the cathode hydrogen is produced and at the anode oxygen is produced. Faraday's law converts charge to moles of gas, then the ideal-gas relation converts moles to volume.
ข้อสมมติAssumptions: Measured current is treated as constant during each run and is the source of truth for Q = It.
Classroom setup preset: 0.50 M Na₂SO₄ with graphite/carbon electrodes; electrolyte concentration affects real conductivity but does not directly change the ideal Faraday gas amount at a fixed measured current.
Collection efficiency represents expected gas loss/imperfect collection and scales the displayed collected-gas volumes without changing the 2:1 stoichiometric H₂:O₂ ratio; experimental percent yield is referenced to the 100% Faraday ideal volume, not to the efficiency-adjusted displayed volume.
Gas volumes use V = nRT/P at the selected temperature and pressure.
Cell voltage is an energy-only input in this Faraday model; it is used for electrical-energy reporting and the engine does not predict current from voltage.
The model does not simulate electrolyte chemistry, electrode overpotential, bubble kinetics, gas dissolution, or electrode degradation.
Hydrogen is flammable and an H₂/O₂ mixture can ignite: do not ignite gases and keep flames, heat, and sparks away.
หน่วยUnits: กระแสไฟฟ้าที่วัดได้ (Measured current): A
time: min
เวลาที่ผ่านไฟฟ้า (Time): min
ประสิทธิภาพการเก็บแก๊ส (Collection efficiency): %
อุณหภูมิ (Temperature): °C
ความดันอากาศ (Pressure): kPa
แรงดันไฟฟ้าของเซลล์ ใช้คิดพลังงานเท่านั้น (Cell voltage, energy only): V
ปริมาตร H₂ ที่วัดได้จริง (Experimental H₂): mL
ปริมาตร O₂ ที่วัดได้จริง (Experimental O₂): mL
gasVolume: mL
charge: C
energy: J
ช่วงค่าที่ใช้ได้Valid Input Range: Measured current 0.05-2 A; time 1-60 min; collection efficiency 10-100%; temperature 5-50 °C; pressure 80-120 kPa; cell voltage 1.5-12 V (energy only); optional experimental H₂/O₂ 0-500 mL.
ความคลาดเคลื่อนเชิงตัวเลขNumerical Tolerance: The H₂:O₂ volume ratio should equal 2 within floating-point tolerance for positive valid inputs.
กรณีทดสอบVerification Cases: At 0.50 A for 10 min, 25 °C and 101.325 kPa: Q = 300 C; 100% Faraday ideal gives H₂ ≈ 38.03 mL and O₂ ≈ 19.02 mL, while 90% collection gives H₂ ≈ 34.23 mL and O₂ ≈ 17.12 mL.
If measured gas equals the 90% expected-collected baseline, experimental yield is 90% because yield is referenced to the 100% Faraday ideal.
Doubling current or time doubles modeled gas volume.
H₂:O₂ remains 2:1 for all valid settings.
Safety check: hydrogen is flammable; do not ignite collected gas and keep sparks away.

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

แยกน้ำด้วยไฟฟ้า (Water Electrolysis Lab)

พร้อมเปิดไฟ

เปิดไฟ 0.5 A นาน 10 นาที คาดว่าได้ H₂ 34.2 mL และ O₂ 17.1 mL — กดเล่นเพื่อดู

อิเล็กตรอนในสายไฟ (e⁻)
แก๊สไฮโดรเจน (H₂)
แก๊สออกซิเจน (O₂)
ปริมาณที่คาดไว้ตอนจบ
สารละลาย Na₂SO₄

สำหรับครู: ขอบเขตของแบบจำลอง

ชุดทดลอง: สารละลาย 0.50 M Na₂SO₄ กับขั้วแท่งคาร์บอน (graphite/carbon)

ภาพจำลอง

ข้อมูลเชิงลึก

ตารางข้อมูล

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์

ภาพจำลอง

ข้อมูลเชิงลึก

ตารางข้อมูล

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์