1。新しい物質の形成:
- 電気分解により、水(H₂O)がその構成要素に分解されます:水素ガス(H₂)と酸素ガス(O₂)。
- これらのガスは水とは異なる化学的特性を持っており、新しい物質の形成を示しています。
2。化学反応:
- プロセスには、化学結合の破壊と形成が含まれます。
- 電気分解中に、水分子(H₂O)は水素イオン(H⁺)と水酸化物イオン(OH⁻)に分解されます。 これらのイオンは再結合して、カソードで水素ガス(H₂)を形成し、アノードで酸素ガス(O₂)を形成します。
3。必要なエネルギー入力:
- 電気分解には、化学反応を促進するために外部エネルギー源(電気)が必要です。
- このエネルギー入力は、水分子の結合を破るために必要なエネルギー障壁を克服します。
4。プロセスの逆転の難しさ:
- 電気分解(水素と酸素)の生成物は反応して再び水を形成することができますが、この反応には特定の条件(例えば、火花や炎)が必要であり、自発的ではありません。
- 反応は非常に発熱性であり、エネルギーを放出しているため、通常の条件下でプロセスを逆転させることが困難です。
5。化学組成の変化:
- 水の元の化学組成(H₂O)は、電気分解によって永続的に変化します。
- 結果として得られる水素と酸素ガスは、化学組成と特性が異なります。
対照的に、可逆的な変化には、物理的状態の変化または新しい物質を形成せずに簡単に逆転できる化学組成の一時的な変化が含まれます。 たとえば、氷(固体水)を液体水に溶かすことは物理的な変化であり、液体の水を氷に凍結することで可逆的です。
したがって、新しい物質の形成、化学反応の関与、およびプロセスの逆転の難しさにより、水の電気分解は化学的不可逆的な変化として分類されます。