Springen naar inhoud

Elektrolyse van water


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Liekeu

    Liekeu


  • >250 berichten
  • 281 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 maart 2008 - 20:52

Beste,
ik heb een vraagje over de elektrolyse van water: :D

Aan de kathode gebeurd dus een reductie van water, water zal elektronen opnemen en H2 vormen.
2H2O + 2e --> 2OH- + H2

Aan de anode gebeurd een oxidatie van water, water zal elektronen afgeven en O2 vormen.
2H2O - 4e --> 4H+ + O2

Maar ik snap de reacties niet zo goed en het verloop eigenlijk ook niet.
Als H2O 2 elektronen krijgt, hoe kan dit molecule dan zomaar splitsen en H2 vormen? Of doet water dit effectief? Splitst het eerst in H+ en OH- moleculen om vervolgens elektronen te ontvangen of af te geven?

Ook staat er dat er aan de kathode OH- gevormd wordt, wat gebeurd er met deze moleculen? Migreren die naar de anode?

En water heeft toch ook een reactie-evenwicht? H2O + H2O <=> H3O+ + OH-
Komt deze reactie hierbij te pas of heeft dit evenwicht er niets mee te maken? Want vanuit H3O+ kan je toch geen H2 vormen (als deze reactie al dan niet een rol speelt).

Het zijn een paar vragen, maar ik kom er niet echt aan uit :oop:s khoop dat jullie me wat uitleg kunnen geven.

Dank alvast!

Liekeu

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

BarryVos

    BarryVos


  • >25 berichten
  • 44 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 04 april 2008 - 15:11

Ik zal proberen te helpen, met mn wat beperkte scheikundige kennis :D

Maar ik snap de reacties niet zo goed en het verloop eigenlijk ook niet.
Als H2O 2 elektronen krijgt, hoe kan dit molecule dan zomaar splitsen en H2 vormen? Of doet water dit effectief? Splitst het eerst in H+ en OH- moleculen om vervolgens elektronen te ontvangen of af te geven?

Om de reactie te begrijpen, moet je weten dat zuurstofatomen naar een edelgasconfiguratie streven. Dit houdt in dat de atomen omringd worden door 8 elektronen. Water, voldoet hieraan. Dit kun je (hieronder?) in de elektronenformule van water zien. Elk streepje geeft een elektronenpaar weer, dat wil zeggen twee elektronen.
Als er 2 nieuwe elektronen aan 2 watermoleculen geintroduceerd worden, dan zijn er te veel elektronen om de edelgasconfiguratie in stand te houden. Het molecuul is instabiel geworden. Om dit op te lossen zal het molecuul zich opdelen in 2 OH- ionen en 1 waterstof molecuul. Zoals je in het plaatje kunt zien, bevinden de zuurstofatomen zich dan weer in de edelgasconfiguratie.

En water heeft toch ook een reactie-evenwicht? H2O + H2O <=> H3O+ + OH-

Water is inderdaad in evenwicht met de ionen. Wat je echter moet weten is dat dit evenwicht heel ver naar links licht. Dat betekent dat in dit evenwicht veel water aanwezig is en maar heel weinig ionen. Dit evenwicht heeft verder niets met de elektolyse van water te maken.
sk.png

Veranderd door BarryVos, 04 april 2008 - 15:23


#3

Liekeu

    Liekeu


  • >250 berichten
  • 281 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 06 april 2008 - 07:54

Bedankt voor de tekening.
Ik snap het nu ongeveer :D .

En voor de elektrolyse worden er dan 2 elektronen 'afgenomen' van de OH- ionen en overgebracht naar de H+ ionen waarschijnlijk.

#4

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8937 berichten
  • VIP

Geplaatst op 06 april 2008 - 12:38

Voor de volledigheid:

Wat pertinent niet gebeurt is dat de zuurstofatomen van 2 watermoleculen een extra electron opnemen, waarna (op magische wijze?) alle atomen van plaats verwisselen.

Ten eerste zijn de zuurstofatomen deels negatief geladen. Het is daarom al veel gunstiger dat een van de waterstofatomen een electron opneemt in plaats van het zuurstofatoom. Ten tweede verlopen deze reacties via 1 of meer tussenstappen.

In die tussenstappen worden zaken gevormd als H* (een H-atoom met 1 electron, een radicaal, zeer reactief) en aan de anode OH* (wederom een radicaal). In deze reacties spelen OH- en H+ ionen ook een grote rol.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#5

Liekeu

    Liekeu


  • >250 berichten
  • 281 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 06 april 2008 - 13:07

Ja inderdaad, H neemt makkelijker elektronen op dan O. Dat wist ik. Dat zie je ook in de halfreacties.

Dus als aan de kathode een H* (radicaal) gevormd wordt, en nog een andere H krijgt ook een elektron, kunnen ze een binding met elkaar aangaan. En die OH* heeft ook een elektron in de schil die niet gebonden is, aan de anode, en die andere OH* radicaal heeft dit ook. Zo kunnen die twee dan ook een binding aangaan.

Ben ik te volgen?

Ja het is me gewoon moeilijk voor te stellen soms. In onze cursus stond dit gewoon ter vermelding, daarmee dat ik meer uitleg wou.

Bedankt!

#6

robj

    robj


  • >100 berichten
  • 192 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 20 april 2008 - 23:23

Liekeu, je vraag gaat eigenlijk over het reactiemechamisme bij de electrolyse van water. Dit is een ingewikkelde materie en het hangt vaak af van het electrodemateriaal dat wordt gebruikt.
Zo is bekend dat aan een platina-elektrode atomaire waterstof kan adsorberen. Een tussentoestand die als Had wordt genoteerd. Twee van deze geadsorbeerde atomen combineren tot een waterstof molecuul (H2) dat vervolgens desorbeert en er blijven twee OH- ionen over.
Ik kan me voorstellen dat aan de anode iets soortgelijks gebeurt, maar ik moet toegeven dat ik daarvan nauwelijks kaas gegeten heb. Ik heb me ooit eens vooral met de kathodische reductie van O2 beziggehouden, dus niet zozeer met de anodische vorming ervan...
Elektrochemici doen het vol spanning





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures