Eletrólise da água: o que sabemos sobre isso

Índice:

Eletrólise da água: o que sabemos sobre isso
Eletrólise da água: o que sabemos sobre isso
Anonim

Muitos de nós devem ter adorado os experimentos realizados nas aulas de química da escola. É sempre interessante observar como várias substâncias interagem entre si e qual é o resultado. E algo como a eletrólise da água, alguns experimentadores repetem com bastante sucesso em casa. Como se sabe, esse processo leva à liberação de oxigênio e hidrogênio. Mas como exatamente tudo isso acontece? Por que a eletrólise da água é necessária e quais são suas perspectivas? Vamos dar uma olhada nisso.

eletrólise da água
eletrólise da água

Como funciona a eletrólise da água

Se você pegar uma fonte de alimentação comum, conecte hastes de grafite aos postes e abaixe-as na água da torneira, então uma corrente direta fluirá através dela, várias reações eletroquímicas começarão a ocorrer no líquido. Sua atividade depende diretamente da voltagem e da presença de todos os tipos de sais na água. Se considerarmos a eletrólise da água em casa usando sal de cozinha comum, na forma mais simplificada, vários processos independentes podem ser distinguidos.

Processo eletroquímico

Consiste no fato de que o oxigênio é liberado no ânodo - e neste local o líquido é acidificado, e no cátodo - hidrogênio - e o líquido é alcalinizado aqui. Mas isso não é tudo. Se forem usados eletrodos especiais, a eletrólise da água permitirá obter ozônio no pólo negativo e peróxido de hidrogênio no pólo positivo. A água fresca (não destilada) sempre contém sais minerais - cloretos, sulfatos, carbonatos. Quando ocorre a eletrólise da água, eles também participam de reações. Por exemplo, quando uma corrente contínua começa a passar pela água com sal de cozinha dissolvido, o cloro começa a se formar no ânodo - e a água é acidificada aqui, e o hidróxido de sódio se forma no cátodo - e a água se torna alcalina. Tal reação é transitória, e os elementos químicos que apareceram novamente começam a interagir uns com os outros. Como resultado, o hipoclorito de sódio logo começa a aparecer - 2NaOCl. Aproximadamente a mesma coisa acontece com cloretos de potássio e cálcio. Como podemos ver, como resultado da decomposição da água doce, forma-se uma mistura de agentes oxidantes fortes: ozônio, oxigênio, hipoclorito de sódio e peróxido de hidrogênio.

eletrólise da água em casa
eletrólise da água em casa

Processo eletromagnético

Reside no fato de que as moléculas de água estão orientadas paralelamente ao fluxo de corrente de modo que sua parte de hidrogênio (com o sinal “+”) é atraída para o cátodo, e a parte de oxigênio (com o sinal “-”) é atraído pelo ânodo. A força de influência sobre eles é tão forte que leva ao enfraquecimento e às vezes à quebra das ligações de hidrogênio. Como resultado, o oxigênio atômico é formado, o que afeta a redução da dureza da água. Oxida os íons cálcio a um óxido (Ca+ + O → CaO), que, por sua vez, se combina com a água e forma o hidrato correspondente: CaO + H2O → Ca(OH)2

Processo de cavitação

O colapso das bolhas microscópicas de hidrogênio e oxigênio, que surgem devido à eletrólise, libera uma energia enorme, que destrói as moléculas de água que formam suas paredes. Como resultado, aparecem íons e partículas atômicas de oxigênio e hidrogênio, hidroxilas e outras substâncias.

eletrólise da água no plasma
eletrólise da água no plasma

Aplicativo

A eletrólise da água é de grande valor prático para a indústria moderna. É frequentemente usado para purificar a água de várias impurezas. É também uma maneira fácil de produzir hidrogênio. Este último é interessante como uma possível alternativa ao combustível convencional. Atualmente, os cientistas estão estudando a eletrólise da água por plasma, que é muito mais eficiente do que o habitual. E além disso, existe uma teoria segundo a qual para a decomposição do "elixir da vida" você pode usar bactérias especiais que podem produzir uma pequena corrente. Como você pode ver, a eletrólise da água não é tão simples quanto parece à primeira vista, e certamente pode-se esperar que um estudo mais aprofundado possa levar a uma transição para o combustível de hidrogênio.

Recomendado: