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電解水における硫酸H2SO4の役割は何ですか?

硫酸(H₂SO₄)は、水の電気分解において重要な役割を果たします。その理由は次のとおりです。

1。導電率: 水自体は、電気の指揮者です。硫酸を追加すると、溶液の導電率が向上し、電流がより簡単に流れるようになります。これは、酸が電荷を運ぶ溶液中のイオン(h⁺およびso₄²⁻)に解離するためです。

2。 反応の促進: 水は電化される可能性がありますが、反応の活性化エネルギーを克服するために非常に高い電圧が必要です。硫酸の存在はこの活性化エネルギーを低下させ、電解プロセスをより効率的にします。

3。 副産物の蓄積を防ぐ: 電気分解中、水の分解により、カソードで水素ガス(H₂)が生成され、アノードで酸素ガス(O₂)が生成されます。硫酸がなければ、これらのガスの蓄積は、現在の流れの減少につながる可能性があり、これは望ましくありません。硫酸は、生成されたガスを中和するのに役立ち、蓄積を防ぎます。

それがどのように機能するか:

水中の硫酸分子は、水素イオン(H⁺)および硫酸イオン(SO₄²⁻)に解離します。これらのイオンは電気を導き、溶液をより導くようにします。その後、水素イオンはカソードで還元され、水素ガスが形成されます。

* 2h⁺ +2e⁻→H₂

アノードでは、水分子が酸化され、酸素ガスと水素イオンが生成されます。

* 2h₂o→o₂ +4h⁺ +4e⁻

重要な注意: 硫酸は水の導電率を増加させ、電解をより効率的にしますが、全体的な反応では消費されません。正味反応は、水の水素と酸素への分解のままです。

2H₂O→2H₂ +o₂

要約: 硫酸は、水の電気分解における電解質として機能し、導電率の向上、活性化エネルギーの低下、副産物の蓄積を防ぎます。これにより、最終的にプロセスがより効率的になります。

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