Электролиз воды
Электролиз воды — это её разложение постоянным электрическим током на водород и кислород. Водород выделяется на катоде, а кислород — на аноде; объём водорода примерно в два раза больше объёма кислорода.
Чистая вода проводит ток очень плохо, поэтому для опыта обычно добавляют небольшое количество электролита, например разбавленной серной кислоты. Электроды подключают к источнику постоянного тока. На катоде протекает восстановление: катионы водорода или молекулы воды принимают электроны и образуют \(mathrm{H_2}\). На аноде протекает окисление: вода отдаёт электроны, образуя \(mathrm{O_2}\).
В нейтральной или кислой среде полуреакции можно записать так:
При электролизе воды собрали \(20\ \text{мл}\) водорода. При одинаковых условиях объём кислорода составит \(10\ \text{мл}\), потому что по уравнению реакции на \(2\) объёма \(mathrm{H_2}\) приходится \(1\) объём \(mathrm{O_2}\).
Электролиз воды не является обычным разложением при нагревании. Это электролиз растворов, а не самопроизвольная реакция: процесс идёт за счёт внешнего источника тока. Также не следует путать знак электрода: при электролизе катод отрицателен, анод положителен.
Какое вещество выделяется на аноде при электролизе воды?
Главное
- Электролиз воды даёт водород на катоде и кислород на аноде.
- Суммарное уравнение: \(2H_2O \rightarrow 2H_2 + O_2\).
- Объёмное соотношение \(mathrm{H_2}:\mathrm{O_2}=2:1\) при одинаковых условиях.