Πώς αποσυντίθεις το νερό σε υδρογόνο και οξυγόνο;
1. Ρύθμιση:
* ηλεκτρολύτης: Χρειάζεστε έναν ηλεκτρολύτη, μια ουσία που διεξάγει ηλεκτρική ενέργεια όταν διαλύεται σε νερό. Τα συνηθισμένα παραδείγματα περιλαμβάνουν θειικό οξύ (H₂SO₄) ή υδροξείδιο του νατρίου (NAOH).
* ηλεκτρόδια: Δύο ηλεκτρόδια, συνήθως κατασκευασμένα από αδρανή υλικά όπως πλατίνα ή γραφίτη, βυθίζονται στο διάλυμα ηλεκτρολύτη.
* Πηγή τροφοδοσίας άμεσης ρεύματος (DC): Μια πηγή τροφοδοσίας άμεσης ρεύματος συνδέεται με τα ηλεκτρόδια.
2. Διαδικασία:
* Ροή ρεύματος: Όταν η πηγή ισχύος DC είναι ενεργοποιημένη, ένα ηλεκτρικό ρεύμα ρέει μέσω του ηλεκτρολύτη.
* ηλεκτρόλυση: Το ρεύμα αναγκάζει τα μόρια του νερού να χωριστούν στα ηλεκτρόδια.
* Στην κάθοδο (αρνητικό ηλεκτρόδιο): Τα ιόντα υδρογόνου (Η) από το νερό προσελκύονται από το αρνητικό ηλεκτρόδιο, όπου κερδίζουν ηλεκτρόνια και συνδυάζονται για να σχηματίσουν αέριο υδρογόνου (H₂). Αυτό αντιπροσωπεύεται από την εξίσωση:2H⁺ + 2E⁻ → H₂
* Στην άνοδο (θετικό ηλεκτρόδιο): Τα ιόντα υδροξειδίου (OH⁻) από το νερό προσελκύονται από το θετικό ηλεκτρόδιο, όπου χάνουν ηλεκτρόνια και αποσυντίθενται για να σχηματίσουν αέριο οξυγόνου (O₂) και νερό. Αυτό αντιπροσωπεύεται από την εξίσωση:4OH⁻ → 2H₂O + O₂ + 4E⁻
Συνολική αντίδραση:
Η συνολική αντίδραση για την ηλεκτρόλυση του νερού είναι:
2H₂O (l) → 2H₂ (g) + o₂ (g)
Περίληψη:
* ηλεκτρόλυση: Η διαδικασία χρήσης ενός ηλεκτρικού ρεύματος για τη διάσπαση μιας ένωσης.
* Πηγή τροφοδοσίας DC: Παρέχει την απαραίτητη ενέργεια για τη χημική αντίδραση.
* ηλεκτρολύτης: Διεξάγει ηλεκτρική ενέργεια και επιτρέπει στα ιόντα να κινούνται.
* ηλεκτρόδια: Δράστε ως επιφάνειες για την εμφάνιση των αντιδράσεων.
Σημαντική σημείωση:
Η ηλεκτρόλυση του νερού είναι μια σχετικά απλή διαδικασία για να αποδειχθεί, αλλά απαιτεί κατάλληλες προφυλάξεις ασφαλείας. Βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε τον κατάλληλο εξοπλισμό, φοράτε γυαλιά ασφαλείας και εργαστείτε σε μια καλά αεριζόμενη περιοχή.
