Γιατί η ποσότητα υδρογόνου διπλασιάζεται από οξυγόνο κατά τη διάρκεια του νερού ηλεκτρόλυσης;

Η δήλωση ότι η ποσότητα υδρογόνου διπλασιάζεται από το οξυγόνο κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης του νερού δεν είναι απολύτως ακριβής. Είναι πιο ακριβές να πούμε ότι ο όγκος του παραγόμενου αερίου υδρογόνου είναι δύο φορές Ο όγκος του αερίου οξυγόνου που παράγεται. Εδώ είναι γιατί:

ηλεκτρόλυση νερού

* αντίδραση: Το νερό (H₂O) χωρίζεται στα συστατικά του στοιχεία, το υδρογόνο (H₂) και το οξυγόνο (O₂), περνώντας ένα ηλεκτρικό ρεύμα μέσω αυτού.

* Εξίσωση: 2H₂O → 2H₂ + O₂

Επεξήγηση

* ratio mole: Η ισορροπημένη χημική εξίσωση δείχνει ότι για κάθε 2 γραμμομορείς μορίων νερού ηλεκτρολυμένου, παίρνουμε 2 γραμμομόρια μορίων υδρογόνου και 1 γραμμομόριο μορίων οξυγόνου.

* Αναλογία όγκου (σε σταθερή θερμοκρασία και πίεση): Σύμφωνα με τον νόμο του Avogadro, οι ίσοι όγκοι αερίων στην ίδια θερμοκρασία και πίεση περιέχουν τον ίδιο αριθμό μορίων. Δεδομένου ότι έχουμε διπλάσια μόρια μορίων υδρογόνου που παράγονται σε σύγκριση με τα μόρια οξυγόνου, ο όγκος αερίου υδρογόνου θα είναι διπλάσιος από τον όγκο του αερίου οξυγόνου.

Βασικά σημεία

* Αναλογία μάζας: Ενώ ο όγκος του υδρογόνου είναι διπλάσιος από τον όγκο του οξυγόνου, η μάζα του παραγόμενου υδρογόνου δεν είναι όχι δύο φορές τη μάζα του οξυγόνου. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα άτομα οξυγόνου είναι σημαντικά βαρύτερα από τα άτομα υδρογόνου.

* Ιδανικές συνθήκες: Ο λόγος όγκου 2:1 για υδρογόνο προς οξυγόνο ισχύει μόνο υπό ιδανικές συνθήκες (σταθερή θερμοκρασία και πίεση). Σε πειράματα πραγματικού κόσμου, μπορεί να προκύψουν μικρές αποκλίσεις.

Συνοπτικά, ο λόγος του υδρογόνου προς το αέριο οξυγόνου που παράγεται κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης του νερού είναι 2:1 όσον αφορά τον όγκο, αλλά όχι από την άποψη της μάζας