Вопрос школьника
Реакция образования воды из водорода и кислорода происходит с выделением тепла: 2H2+O2=2H2O+5,75·105 Дж. Найти наименьшую разность потенциалов U, при которой будет происходить разложение воды электролизом
Ответ от учителя
Реакция образования воды из водорода и кислорода является экзотермической, то есть сопровождается выделением тепла. Это означает, что энергия, необходимая для проведения реакции, меньше, чем энергия, выделяющаяся в процессе.
Для разложения воды электролизом необходимо подать электрический ток на воду, который будет приводить к разложению молекул воды на водород и кислород. Энергия, необходимая для проведения электролиза, зависит от потенциала, приложенного к электродам.
Потенциал, необходимый для разложения воды электролизом, можно вычислить по формуле:
U = E(H2O) — E(H2) — E(O2)
где E(H2O), E(H2) и E(O2) — потенциалы окисления воды, водорода и кислорода соответственно.
Потенциал окисления воды равен 1,23 В, а потенциалы окисления водорода и кислорода равны 0 В. Подставляя значения в формулу, получаем:
U = 1,23 — 0 — 0 = 1,23 В
Таким образом, наименьшая разность потенциалов U, при которой будет происходить разложение воды электролизом, равна 1,23 В. Если потенциал, приложенный к электродам, меньше 1,23 В, то разложение воды не произойдет. Если потенциал больше 1,23 В, то разложение воды будет происходить с выделением энергии.
