電解水的化學原理科普知識
電解水的化學原理科普知識
學習水的電解部分的時候,小爽老師發(fā)現(xiàn)了一個心碎的事實。。。帶了七個班,只有兩位同學問這個問題——為什么正極產(chǎn)生氧氣,而負極產(chǎn)生氫氣?
在水的電解這一課上,小爽老師帶大家配平了這學段學到的第一個化學方程式,它就是——當當當當——
2H2O =通電= 2H2 ↑+ O2↑
(當然通電這兩個字一般寫在等號上方啦)
課堂上學習的時候很輕松,電池的正極也叫陽極,產(chǎn)生了氧氣,兩者讀音相同使得小伙伴們一下子就記住了,陽極產(chǎn)生氧氣。但是,問題來了,到底為什么正極就一定產(chǎn)生氧氣,負極就一定產(chǎn)生氫氣呢?
我們知道,化學變化的過程是分子被掰成原子,而原子重新組合的過程。在水(H2O)這個化合物中,由于巨大的氧原子最外層有6個電子,它迫切想要達到8電子的穩(wěn)定結構,所以傾向于掠奪2個別人家的電子。而單薄的氫原子最外層只有孤零零的一個電子,勢單力薄,自然容易被氧搶走。
“顫抖吧!一個電子是滿足不了我的!”氧強大的控制欲使得它毫不客氣的掠奪了兩個氫原子的兩個電子,所以在我們的水分子中,一個氧原子和兩個氫原子搭配存在。
有了這個基礎,接下來就比較容易理解了!在咱們的實驗中,電流方向是從正極流向負極,而電子則是從負極進入正極。當一個電子從負極出來,首先接觸到的是負極周圍的水。這時候,水分子中的氫非常高興,因為終于有外來的電子了!于是,落魄的氫趁著氧不注意,抓起外來的電子就跑,迫不及待的逃離水面,以氫氣的形態(tài)跑了出去。
而這個過程,實際上是這樣的:
而正極面臨的情況更加急迫,它需要大量的電子排隊回到電池中,所以不得不從水中召喚電子。上面說啦,水分子里面的氧原子強行霸占了氫原子的兩個電子,這下這兩個電子便被更加霸道的正電極召喚走了。氧原子眼睜睜看著自己搶來的電子進了電極中,心里百感交集,干脆兩個氧原子互相結合互相安慰,化身一股氧氣,結伴離開這令人傷心的水中。
實際上,正極發(fā)生的反應是這樣的:
嗆嗆嗆,小伙伴們這下知道為什么陽(yang)極產(chǎn)生氧(yang)氣,而陰極產(chǎn)生氫氣了吧!
那么聰明的大家,好奇的大家,小爽老師還想問一個問題:咱們平時喝的電解質(zhì)飲料是什么呢?和電解水有啥關系?這個問題留給大家去探索,去思考🤔🤔🤔
公眾號|小爽老師的科學三分鐘
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