1。電解セル:
* コンテナ: 水を保持するためのビーカーまたはその他の容器。
* 電極: プラチナや炭素などの不活性材料で作られた2つの電極。これらは電源に接続され、水に浸されています。
* アノード: 酸化が発生する陽性電極(水は電子を失います)。
* カソード: 減少が発生する負の電極(水は電子を獲得します)。
2。電源:
* 直流(DC)電源: 直接電流の一定の流れを提供するバッテリーまたは電源。これは、電解反応を促進するために不可欠です。
3。 その他のコンポーネント:
* 導電性解: 純水は電気の導体が貧弱であるため、少量の電解質(例えば、硫酸または水酸化ナトリウム)が添加されて導電率が向上します。
* コレクションチューブ: 電極で生成されたガス(水素と酸素)を収集するために、多くの場合、2つの試験管または勾配シリンダーが使用されます。これらのチューブは通常、水で満たされ、電極上で逆転しています。
* 接続ワイヤ: ワイヤーは電極を電源に接続します。
それがどのように機能するか:
1. DC電源がオンになると、正の電極(アノード)が負に帯電したイオン(水酸化物イオン、OH-)を引き付け、酸化を引き起こします。水酸化物イオンは電子を失い、酸素ガス(O2)と水分子を生成します。
2。同時に、負の電極(カソード)は正の帯電イオン(水素イオン、H+)を引き付け、減少を引き起こします。水素イオンは電子を獲得し、水素ガス(H2)を形成します。
重要な反応:
* アノード(酸化): 2H2O→O2 + 4H + + 4E-
* カソード(還元): 4H + + 4E-→2H2
全体的な反応: 2H2O→2H2 + O2
注: 生成される水素ガスの量は、常に反応の化学量論を反映して酸素ガスの量の2倍です。