Co je elektrolýza kyseliny sírové?
Elektrolýza kyseliny sírové je proces, který způsobuje shromažďování různých složek směsi kyseliny sírové na dvou elektrodách. K tomu dochází, protože roztok kyseliny sírové obsahuje nabité částice zvané ionty. Tyto částice se shromažďují na elektrodě s opačným nábojem při elektrolýze. Plynný vodík se shromažďuje na katodě nebo záporně nabité elektrodě. Kyslíkový plyn se shromažďuje na anodě nebo na kladně nabité elektrodě.
Pochopení elektrolýzy kyseliny sírové vyžaduje znalost iontů. Ionty jsou částice, které mají buď kladný nebo záporný elektromagnetický náboj. K tomu dochází, protože původní prvek ztratil nebo získal elektron, což má za následek nerovnováhu mezi počtem elektronů a protonů. Elektrony jsou záporně nabité částice a protony jsou kladně nabité částice. Normální atomy mají stejný počet elektronů a protonů, a proto nemají náboj. Ionty jsou vytvořeny tak, že se prvek může v iontovém spojení spojit s jinými prvky.
Elektrolýza je proces štěpení sloučenin štěpením kladných iontů od záporných. K tomu dochází v důsledku elektromagnetismu, což je síla, která způsobuje, že negativní náboje jsou přitahovány k pozitivním, a naopak. Elektrolýza kyseliny sírové používá tento fyzikální zákon k rozštěpení iontových sloučenin. Vědci vloží dvě elektrody do chemického roztoku a pošlou jim elektrický proud. To způsobí, že se pozitivní ionty přesunou na katodu a získají elektrony a negativní ionty se přesunou na anodu a ztratí elektrony.
Během elektrolýzy kyseliny sírové se záporně nabité hydroxidové (OH-) ionty přivádějí do anody. Hydroxidové ionty mají více elektronů než protonů, a proto jsou záporně nabité. Pak ztratí elektrony a přemění se na kyslíkový plyn a vodu. Ztracené elektrony způsobují rozklad iontové vazby mezi vodíkem a kyslíkem, což znamená, že zbývající vodík a kyslík mohou tvořit vodu. Při elektrolytické reakci čtyř hydroxidových iontů se čtyři atomy vodíku spojí se dvěma kyslíkovými atomy za vzniku vody a ponechají dvě molekuly kyslíku (O 2 ) volné k úniku jako plyn.
Plynný vodík (H2) se vytváří při katodě při elektrolýze kyseliny sírové. K tomu dochází, protože kladně nabité vodíkové ionty (H +) jsou přitahovány k záporně nabité katodě. Elektrony, které protékají elektrodou, se přidávají do vodíku, aby se převedly zpět na plynný vodík. Záporné náboje z elektronů vyvažují vodíkové ionty a převádějí je zpět do jejich plynné formy.