Forklar elektrolyse af vand med hjælpediagrammet?

Elektrolyse af vand:En visuel guide

Hvad er elektrolyse?

Elektrolyse er processen med at bruge en elektrisk strøm til at drive en ikke-spontan kemisk reaktion. I tilfælde af vand nedbryder elektrolyse vand (H₂O) i dets komponentelementer:brint (H₂) og ilt (O₂).

Opsætningen:

1. elektrolytisk celle: Dette er en beholder, der indeholder den løsning, der skal elektrolyses.

2. Elektroder: To elektroder (normalt lavet af inerte metaller som platin eller grafit) er nedsænket i opløsningen.

3. DC strømkilde: En jævnstrøm (DC) strømkilde giver den elektriske energi til reaktionen.

Processen:

1. forbindelse: Elektroderne er forbundet til de positive (+) og negative (-) terminaler for DC-strømkilden.

2. elektrolyt: Vandopløsningen indeholder en lille mængde elektrolyt (som svovlsyre eller natriumhydroxid) for at forbedre ledningsevnen.

3. reaktion ved katoden (negativ elektrode): Hydrogenioner (H+) fra vandet tiltrækkes af den negativt ladede katode. De får elektroner og danner brintgas (H₂), der frigøres som bobler ved katoden.

4. reaktion ved anoden (positiv elektrode): Hydroxidioner (OH-) fra vandet tiltrækkes af den positivt ladede anode. De mister elektroner og danner iltgas (O₂), der frigives som bobler ved anoden.

diagram:

! [Elektrolyse af vanddiagram] (https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/electrolysis_of_water.svg/640px-electrolysis_of_water.svg.png)

Sammendrag af reaktionerne:

* katode: 2H⁺ + 2E⁻ → H₂

* anode: 4OH⁻ → 2H₂O + O₂ + 4E⁻

Den samlede reaktion:

2H₂O → 2H₂ + O₂

Nøglepunkter:

* Elektrolyse af vand kræver en DC -strømkilde.

* Mængden af ​​produceret brintgas er dobbelt så meget mængden af ​​iltgas.

* Elektrolyse er en proces, der bruges til at producere ren brintgas, der bruges i brændselsceller og andre anvendelser.

Bemærk: Dette er en forenklet forklaring. Den faktiske proces er mere kompleks og involverer forskellige faktorer som koncentrationen af ​​elektrolytten, elektrodematerialet og den påførte spænding.