Τι οδηγεί στην αποσύνθεση του νερού σε ένα πείραμα ηλεκτρόλυσης;

Η αποσύνθεση του νερού σε ένα πείραμα ηλεκτρόλυσης οδηγείται από ηλεκτρική ενέργεια . Δείτε πώς λειτουργεί:

1. Ηλεκτρολυτικό κύτταρο: Η ρύθμιση περιλαμβάνει δύο ηλεκτρόδια (συνήθως κατασκευασμένα από αδρανή υλικά όπως η πλατίνα) βυθισμένα σε νερό που περιέχει μια μικρή ποσότητα ηλεκτρολύτη (όπως ένα αλάτι ή οξύ) για τη βελτίωση της αγωγιμότητας.

2. Άμεσο ρεύμα: Εφαρμόζεται ένα άμεσο ρεύμα (DC) στα ηλεκτρόδια. Αυτό δημιουργεί ένα ηλεκτρικό πεδίο μέσα στη λύση.

3. Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής: Η ηλεκτρική ενέργεια προκαλεί χημικές αντιδράσεις στα ηλεκτρόδια:

* Στην κάθοδο (αρνητικό ηλεκτρόδιο): Τα μόρια νερού αποκτούν ηλεκτρόνια, μειώνοντάς τα σε αέριο υδρογόνου:

2H₂O + 2E⁻ → H₂ (g) + 2OH⁻

* Στην άνοδο (θετικό ηλεκτρόδιο): Τα μόρια νερού χάνουν ηλεκτρόνια, οξειδώνοντας τα σε αέριο οξυγόνου:

2H₂O → O₂ (g) + 4H⁺ + 4E⁻

4. Συνολική αντίδραση: Η συνδυασμένη αντίδραση είναι:

2H₂O (l) → 2H₂ (g) + o₂ (g)

Στην ουσία, η ηλεκτρική ενέργεια παρέχει την ενέργεια ενεργοποίησης που απαιτείται για να ξεπεραστεί ο ενεργειακός φραγμός των ισχυρών ομοιοπολικών δεσμών του μορίου του νερού, επιτρέποντάς τους να σπάσουν σε αέρια υδρογόνου και οξυγόνου. Η διαδικασία είναι μη προσωπική και απαιτεί να προχωρήσει μια εξωτερική πηγή ενέργειας (ηλεκτρική ενέργεια).