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  • 1 # 安全食品放心食品

    大致有兩種方法可以分解水,一種是通電,一種是高溫加熱。  法一:水分解為氫氣和氧氣的方程式為2H2O=2H2↑+O2↑,這是一個氧化還原反應.要使反應發生,則正1價氫需要得到電子生成氫氣,負2價氧需要失去電子生成氧氣.而通常狀況下水是很穩定的,氧很不容易失去電子給氫,因此通常狀況下無法反應.如果給它通電,就相當於外電源強行把電子給了氫,又強行奪走了氧的電子,於是生成了氫氣和氧氣——水就分解了.這是對電解水的大概解釋。

  • 2 # 梁心1L7F

    大致有兩種方法可以分解水,一種是通電,一種是高溫加熱。  法一:水分解為氫氣和氧氣的方程式為2H2O=2H2↑+O2↑,這是一個氧化還原反應.要使反應發生,則正1價氫需要得到電子生成氫氣,負2價氧需要失去電子生成氧氣.而通常狀況下水是很穩定的,氧很不容易失去電子給氫,因此通常狀況下無法反應.如果給它通電,就相當於外電源強行把電子給了氫,又強行奪走了氧的電子,於是生成了氫氣和氧氣——水就分解了.這是對電解水的大概解釋。  法二:如果學到了化學熱力學,就可以知道:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g),這個反應常溫下〔298K,即25℃〕的自由能〔ΔG〕為+474.258kJ/mol,焓變〔ΔH〕為+571.66kJ/mol,熵變〔ΔS〕為+326.68J/(mol·K).這個反應為吸熱熵增型反應,常溫下自由能為正值,是非自發反應,需要外界對它做功才能使反應進行.其中一種方法就是對它做電功,即對水通電.只要做電功的ΔG絕對值與該反應的ΔG相同,反應就有可能進行.根據公式:ΔG=-nEF,代入資料可算得水的理論分解電壓為1.23V,即理想狀況下,插入水中的兩電極間電壓達到1.23V,就有可能發生水的分解反應。  另外,由於此反應為吸熱熵增型反應,因此高溫有利於反應的進行.高溫下水為氣體,因此資料要改一改:2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)ΔG(298K)=+457.144kJ/molΔH(298K)=+483.638kJ/molΔS(298K)=+88.856J/(mol·K)將ΔG=0〔能發生反應的臨界情況〕代入吉布斯-亥姆霍茲方程〔ΔG=ΔH-TΔS〕,可估算出水的熱力學分解溫度約為5400K以上,超過5000℃,即將水蒸氣高溫加熱至五千度以上,水蒸氣即可能分解。  以上是對電解水的解釋.至於分解水的其它方法,一個就是我說到的高溫加熱〔實際上這麼高的溫度很難實現〕實際上,要讓水分解,就要對它做功,這是反應的一個必要條件.那麼,做功還有其它方法——比如光解水,即利用光或其它高能電磁波照射水,這也是做功.但是這樣做功不一定能使水分解,因為光解水的速率太慢了,慢到幾乎無法發生.因此目前科學家正在尋找一種合適的催化劑來催化水的光解,以提高其反應速率而使水的光解成為可能.

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