1. Impostazione della fase:
* Elettrolita: L'acqua acidocata funge da elettrolita, fornendo ioni per condurre elettricità. L'acido aiuta ad aumentare la conduttività dell'acqua fornendo più ioni idrogeno (H+) e ioni solfato (SO4^2-).
* Elettrodi: Due elettrodi (solitamente realizzati in materiali inerti come il platino o il carbonio) sono immersi nell'acqua acidulata. Uno è collegato al terminale positivo (anodo) e l'altro al terminale negativo (catodo) di una sorgente di alimentazione CC.
2. Elettrolisi in azione:
* anodo: All'anodo, le molecole d'acqua perdono elettroni e vengono ossidate, producendo gas di ossigeno (O2) e ioni idrogeno (H+):
* 2H2O → O2 + 4H + + 4E-
* Catodo: Al catodo, gli ioni idrogeno ottengono elettroni e sono ridotti, formando idrogeno (H2):
* 4h + + 4e- → 2h2
3. Reazione complessiva:
La reazione complessiva per l'elettrolisi dell'acqua acidulata può essere scritta come:
* 2H2O → 2H2 + O2
4. Risultati osservabili:
* Evoluzione del gas: Le bolle di idrogeno saranno osservate nel catodo e si osservano bolle di gas di ossigeno.
* Rapporto di volume: Il volume di gas idrogeno prodotto sarà il doppio del volume di gas di ossigeno prodotto, che riflette la stechiometria della reazione (2:1).
* PH Cambia: La soluzione vicino al catodo diventerà più alcalino (pH più alto) a causa della formazione di ioni idrossido (OH-), mentre la soluzione vicino all'anodo diventerà più acida (pH inferiore) a causa dell'aumento della concentrazione di ioni idrogeno.
In sintesi:
L'elettrolisi dell'acqua acidulata è un processo semplice ma importante che dimostra la decomposizione dell'acqua nei suoi elementi costituenti - idrogeno e ossigeno - usando l'elettricità. Questo processo ha applicazioni in vari campi, tra cui la produzione di idrogeno, la sintesi di sostanze chimiche e la purificazione dell'acqua.
