Что такое электролиз серной кислоты?

Электролиз серной кислоты - это процесс, который вызывает сбор различных компонентов смеси серной кислоты на двух электродах. Это происходит потому, что раствор серной кислоты содержит заряженные частицы, называемые ионами. Эти частицы накапливаются на электроде с противоположным зарядом при электролизе. Газообразный водород собирается на катоде или отрицательно заряженном электроде. Кислородный газ собирается на аноде или положительно заряженном электроде.

Понимание электролиза серной кислоты требует знания ионов. Ионы - это частицы, которые имеют положительный или отрицательный электромагнитный заряд. Это происходит потому, что исходный элемент потерял или приобрел электрон, что приводит к дисбалансу между числом электронов и протонов. Электроны - это отрицательно заряженные частицы, а протоны - положительно заряженные частицы. Нормальные атомы имеют одинаковое количество электронов и протонов и поэтому не имеют заряда. Ионы сформированы так, что элемент может связываться с другими элементами в ионной связи.

Электролиз - это процесс расщепления соединений путем отделения положительных ионов от отрицательных. Это происходит в результате электромагнетизма, который является силой, которая заставляет отрицательные заряды притягиваться к положительным, и наоборот. Электролиз серной кислоты использует этот закон физики для разрушения ионных соединений. Ученые вставляют два электрода в химический раствор и пропускают через них электрический ток. Это приводит к тому, что положительные ионы перемещаются к катоду и получают электроны, а отрицательные ионы перемещаются к аноду и теряют электроны.

Во время электролиза серной кислоты отрицательно заряженные ионы гидроксида (ОН-) притягиваются к аноду. Гидроксид-ионы имеют больше электронов, чем протонов, и поэтому заряжены отрицательно. Затем они теряют электроны и превращаются в газообразный кислород и воду. Потерянные электроны вызывают разрушение ионной связи между водородом и кислородом, а это означает, что оставшиеся водород и кислород могут образовывать воду. В реакции электролиза четырех гидроксид-ионов четыре атома водорода связываются с двумя атомами кислорода, образуя воду и оставляя две молекулы кислорода (O ₂ ) свободными для выхода в виде газа.

Газообразный водород (H ₂ ) создается на катоде при электролизе серной кислоты. Это происходит потому, что положительно заряженные ионы водорода (Н +) притягиваются к отрицательно заряженному катоду. Электроны, протекающие через электрод, добавляются в водород, чтобы преобразовать его обратно в газообразный водород. Отрицательные заряды от электронов уравновешивают ионы водорода и превращают их обратно в газообразную форму.