Hvad er elektrolyse af svovlsyre?

Elektrolyse af svovlsyre er den proces, der får forskellige komponenter i en svovlsyreblanding til at opsamles ved to elektroder. Dette sker, fordi svovlsyreopløsningen indeholder ladede partikler kaldet ioner. Disse partikler samles ved elektroden med den modsatte ladning i elektrolyse. Brintgas opsamles ved katoden eller den negativt ladede elektrode. Oxygen opsamles ved anoden eller den positivt ladede elektrode.

At forstå elektrolyse af svovlsyre kræver kendskab til ioner. Ioner er partikler, der har enten en positiv eller negativ elektromagnetisk ladning. Dette sker, fordi det originale element har mistet eller fået en elektron, hvilket resulterer i en ubalance mellem antallet af elektroner og protoner. Elektroner er negativt ladede partikler og protoner er positivt ladede partikler. Normale atomer har et lige stort antal elektroner og protoner og har derfor ikke en ladning. Ioner dannes, så elementet kan binde til andre elementer i ionisk binding.

Elektrolyse er processen med opdeling af forbindelser ved at opdele de positive ioner fra de negative. Dette sker som et resultat af elektromagnetisme, som er den kraft, der får negative ladninger til at tiltrækkes af positive, og omvendt. Elektrolysen af ​​svovlsyre bruger denne fysiske lov til at nedbryde ioniske forbindelser. Forskere indsætter to elektroder i en kemisk opløsning og sender en elektrisk strøm gennem dem. Dette får de positive ioner til at bevæge sig til katoden og få elektroner, og de negative ioner bevæge sig til anoden og miste elektroner.

Under elektrolysen af ​​svovlsyre trækkes de negativt ladede hydroxidioner til anoden. Hydroxidioner har flere elektroner end protoner og er derfor negativt ladede. De mister derefter elektroner og omdannes til iltgas og vand. De mistede elektroner får den ioniske binding mellem brint og ilt til at bryde sammen, hvilket betyder, at det resterende brint og ilt kan danne vand. I en elektrolysereaktion af fire hydroxidioner binder de fire hydrogenatomer sig med to iltforbindelser for at danne vand og efterlader to iltmolekyler (O2) frit at flygte som gas.

Brintgas (H2) dannes ved katoden ved elektrolyse af svovlsyre. Dette forekommer, fordi de positivt ladede hydrogenioner (H +) trækkes mod den negativt ladede katode. Elektronerne, der strømmer gennem elektroden, sættes til brintet for at omdanne det tilbage til brintgas. De negative ladninger fra elektronerne udbalancerer brintionerne og omdanner dem tilbage til deres gasform.