التحليل الكهربائي للماء باستخدام القواعد

تُظهر هذه التجربة عملية التحليل الكهربائي للماء باستخدام تفاعل أكسدة واختزال مختلف. وعند تغيير درجة الحموضة (pH) للمحلول، تختلف التفاعلات، على الرغم من أن النتائج تبقى كما هي.

في الوسط الأساسي، توجد أيونات OH– وأيونات Na+، التي تنتقل على التوالي نحو القطب الموجب والقطب السالب.

عند الكاثود، تتخفض جزيئات الماء لأن جهدها (E0(H₂O / H₂) = –0.83 فولت) أكبر من جهد أيونات الصوديوم (E0(Na / Na+) = –2.73 فولت). ولن تخضع أيونات الصوديوم لأي عملية اختزال بسبب جهد الاختزال الشديد السلبية الذي تتمتع به.

عند الأنود، تتأكسد أيونات OH– لأن جهدها (E0(O2/OH) = +0.40 فولت) أقل من جهد زوج الأكسدة والاختزال (E0(O2/H2O) = +1.23 فولت).

عند الكاثود (–) 4 H₂O + 4 e⁻ ← 2 H₂ + 4 OH⁻.

عند القطب الموجب (+) 4 OH– ← O₂ + 2H₂O + 4 e–.

• أنبوب على شكل حرف U مزود بمخارج جانبية — CHE-004
• أقطاب بلاتينية — CHE-016
• أسلاك التوصيل، حمراء — ELE-005، ELE-006
• أسلاك توصيل، سوداء — ELE-007، ELE-008
• مصدر طاقة تيار مستمر

• هيدروكسيد الصوديوم 0.2 مولار — R:35 S:26-37/39-45

• احرص دائمًا على ارتداء النظارات الواقية والقفازات.
• تعتبر خلائط الهيدروجين والهواء قابلة للانفجار. تأكد من عدم وجود أي لهب مكشوف بالقرب من الجهاز.

• صف ما يحدث في الجهاز.
• اكتب المعادلات المتوازنة لهذه العملية وسجل ملاحظاتك.
• ماذا يحدث عند إشعال أنابيب الاختبار؟ حدد المكان الذي يتولد فيه كل من الهيدروجين والأكسجين.
• ما هي الاختلافات بين التحليل الكهربائي في بيئة قاعدية وبيئة حمضية؟