Eletrólise da água:um guia visual

O que é eletrólise?

A eletrólise é o processo de uso de uma corrente elétrica para acionar uma reação química não espontânea. No caso da água, a eletrólise quebra a água (H₂O) em seus elementos componentes:hidrogênio (H₂) e oxigênio (O₂).

A configuração:

1. Célula eletrolítica: Este é um recipiente que contém a solução a ser eletrolisada.
2. eletrodos: Dois eletrodos (geralmente feitos de metais inertes como platina ou grafite) são submersos na solução.
3. fonte de energia DC: Uma fonte de energia de corrente direta (DC) fornece a energia elétrica para a reação.

O processo:

1. conexão: Os eletrodos são conectados aos terminais positivos (+) e negativos (-) da fonte de energia CC.
2. eletrólito: A solução de água contém uma pequena quantidade de eletrólito (como ácido sulfúrico ou hidróxido de sódio) para melhorar a condutividade.
3. Reação no cátodo (eletrodo negativo): Os íons hidrogênio (H+) da água são atraídos para o cátodo carregado negativamente. Eles ganham elétrons e formam gás hidrogênio (H₂), que é liberado como bolhas no cátodo.
4. Reação no ânodo (eletrodo positivo): Os íons hidróxido (oh-) da água são atraídos para o ânodo carregado positivamente. Eles perdem elétrons e formam gás oxigênio (O₂), que é liberado como bolhas no ânodo.

Diagrama:

! [Eletrólise do diagrama de água] (https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/electrolysis_of_water.svg/640px-eletroly_of_water.svg.png)

Resumo das reações:

* Catodo: 2h⁺ + 2e⁻ → h₂
* ânodo: 4oh⁻ → 2h₂o + o₂ + 4e⁻

A reação geral:

2H₂O → 2H₂ + O₂

Pontos de chave:

* A eletrólise da água requer uma fonte de energia CC.
* O volume de gás hidrogênio produzido é o dobro do volume de gás de oxigênio.
* A eletrólise é um processo usado para produzir gás puro de hidrogênio, usado em células de combustível e outras aplicações.

Nota: Esta é uma explicação simplificada. O processo real é mais complexo e envolve vários fatores, como a concentração do eletrólito, o material do eletrodo e a tensão aplicada.