La molecola di semplice acqua, H2O, anche scritta HOH, è costituito da un atomo di ossigeno e due atomi di idrogeno Uniti in una molecola. Tecnicamente, anche se è neutro, con un pH di 7.0, può essere visto come sia un acido e una base. Acqua con sodio metallico di reagire, e si comporta come un acido, liberando idrogeno. Esso reagisce con un acido molto forte, e si comporta come una base.
L'estrazione di idrogeno
Ci sono modi pratici e poco pratici di estrazione di idrogeno da molecole d'acqua. Uno è accennato in precedenza - la reazione tra un metallo molto attivo come sodio con acqua. Il costo sarebbe proibitivo. Un altro modo, una pratica, è quello di elettrolisi dell'acqua. Tuttavia, l'acqua non è molto conduttiva.
Aggiunta di un elettrolita
Merriam-Webster Online Dictionary definisce "elettrolita" come "un non metallico conduttore elettrico in cui la corrente è trasportata dal movimento degli ioni." Un ione è un atomo di caricato. Un elettrolita tipico è lo ione idrogeno-plus, H +, come è trovato in un acido forte, dire acido solforico. Un altro ione comune è lo ione sodio-plus, Na +, sotto forma di, per esempio, cloruro di sodio o sale da tavola. Questi possono essere aggiunti all'acqua, e una corrente passata attraverso l'acqua per consentire la liberazione di gas idrogeno.
La reazione
Le forme di idrogeno al catodo (elettrodo negativo) e le forme di ossigeno all'anodo (elettrodo positivo).
Se l'elettrolita è acido, le equazioni parziali sono:
2 (H +) + 2 elettroni---> H2
e
2 H2O---> O2 + 4 (H +) + 4 elettroni
La reazione di elettrolisi complessiva è:
2 H2O---> 2 H2 + O2.
Raccogliendo i gas liberati
L'elettrolisi impiega solitamente fili inerte come elettrodi, questi essendo inserito nella parte inferiore dei vasi per gas collezione (i galleggianti di gas verso l'alto). Un apparecchio chiamato apparato Hoffman è specialmente progettato per effettuare l'operazione. Il sito di pratica fisica offre un diagramma delle apparecchiature e la procedura.
Risultato
Poiché ci sono due atomi di idrogeno per ogni atomo di ossigeno in una molecola di acqua, due volte tanto idrogeno verrà raccolti dall'idrolisi. Gas idrogeno, ci si aspetta, diventerà una fonte di combustibile pulito sempre più importante in futuro.