Hvad sker der, når elektricitet føres gennem surt vand?

1. Indstilling af scenen:

* elektrolyt: Aciduleret vand fungerer som elektrolytten og giver ioner til at udføre elektricitet. Syren hjælper med at øge ledningsevnen af ​​vand ved at tilvejebringe flere hydrogenioner (H+) og sulfationer (SO4^2-).

* Elektroder: To elektroder (normalt lavet af inerte materialer som platin eller carbon) er nedsænket i det syrede vand. Den ene er forbundet til den positive terminal (anode) og den anden til den negative terminal (katode) af en DC -strømkilde.

2. Elektrolyse i handling:

* anode: Ved anoden mister vandmolekyler elektroner og oxideres og producerer iltgas (O2) og brintioner (H+):

* 2H2O → O2 + 4H + + 4E-

* katode: Ved katoden får hydrogenioner elektroner og reduceres og danner brintgas (H2):

* 4H + + 4E- → 2H2

3. Samlet reaktion:

Den samlede reaktion til elektrolyse af surt vand kan skrives som:

* 2H2O → 2H2 + O2

4. Observerbare resultater:

* Gasudvikling: Bobler af brintgas observeres ved katoden, og bobler af iltgas observeres ved anoden.

* volumenforhold: Mængden af ​​produceret brintgas vil være dobbelt så meget som produceret iltgas, hvilket afspejler støkiometrien af ​​reaktionen (2:1).

* pH -ændringer: Opløsningen nær katoden vil blive mere alkalisk (højere pH) på grund af dannelsen af ​​hydroxidioner (OH-), mens opløsningen nær anoden bliver mere sur (lavere pH) på grund af stigningen i hydrogenionkoncentration.

Kortfattet:

Elektrolyse af surt vand er en enkel, men vigtig proces, der demonstrerer nedbrydning af vand til dets bestanddele - brint og ilt - ved hjælp af elektricitet. Denne proces har anvendelser inden for forskellige felter, herunder produktion af brintgas, syntese af kemikalier og oprensning af vand.