电解水为啥正极出氧气负极出氢气呢?


电解水过程中,正极和负极产物的不同主要源于水分子的电离和电极上发生的电化学反应。水分子(H₂O)由氢原子和氧原子组成,其中氢原子带正电荷,氧原子带负电荷。在电解水时,外加电流使得水分子发生电离,产生氢离子(H⁺)和氢氧根离子(OH⁻)。

在负极(阴极),氢离子(H⁺)获得电子(还原反应),形成氢气(H₂)。这一过程可以用以下化学方程式表示:

2H⁺ + 2e⁻ → H₂

在正极(阳极),氢氧根离子(OH⁻)失去电子(氧化反应),形成氧气(O₂)和水。这一过程可以用以下化学方程式表示:

4OH⁻ - 4e⁻ → O₂ + 2H₂O

因此,负极产生氢气,正极产生氧气。电解水的总反应方程式为:

2H₂O → 2H₂ + O₂

这个过程中,电子从负极流向正极,驱动了水分子的分解,产生了氢气和氧气。