في عملية التحليل الكهربائي للماء حيث يتفكك جزىء الماء الى هيدروجين، وأكسجين أي المعادلات التالية يعبر بصورة صحيحة عن هذة العملية ؟

في عملية التحليل الكهربائي للماء حيث يتفكك جزىء الماء الى هيدروجين، وأكسجين أي المعادلات التالية يعبر بصورة صحيحة عن هذة العملية ؟، يعد هذا السؤال من الأسئلة المهمة في مادة العوم وهو من الأسئلة التي يبحث عنها العديد من الطلاب الذين يريدون التفوق والتميز والحصول على درجات عالية في المنهاج السعودي والتقدم الى مرحلة جديدة من مراحل التعليم التي أقرتها وزارة التربية والتعليم للوصول الى المرحلة الجامعية التي يتمنى جميع الطلاب الوصول اليها، واليوم في مقالنا هذا سوف نتعرف على اجابة سؤال من هذه الأسئلة الصعبة، تابعوا معنا طلابنا الأعزاء.

في عملية التحليل الكهربائي للماء حيث يتفكك جزىء الماء الى هيدروجين، وأكسجين أي المعادلات التالية يعبر بصورة صحيحة عن هذة العملية ؟

الاجابة هي: السؤال عبارة عن اخياري “ج”

مفهوم التحليل الكهربائي للماء

يعرف التحليل الكهربائي للماء على أنه هو عملية إجراء تحليل كهربائي لجزيئات الماء “H₂O” بفصله إلى مكوناته ألا وهي  الأكسجين O₂ والهيدروجين H، ويكون ذلك عن طريق تمرير تيار كهربائي في الوسط المائي، ويتم استخدامه  لإنتاج الهيدروجين، إلا أن الهيدروجين حالياً ينتج بطريقة أكثر كفاءة من الوقود الأحفوري.

طريقة انتاج الهيدروجين من الماء

يوجد للهيدروجين عدة فوائد وذلكل الأمر جعل العلماء في بحث مستمر لكي يجدو الطرق المثالية لإنتاجه من حيث الملاءمة المقبولة، وبما أنّ الهيدروجين لا يمكن وجوده حراً في الطبيعة فبالتالي يوجد هناك العديد من الطرق التي يتم فيها استخراجه من المواد الأخرى مثل الماء، والغاز الطبيعي، والمركبات الهيدروكربوبونية، ومن طرق انتاج الهيدروجين من الماء هي:

• طريقة الإزاحة: ان هذه الطريقة تتم من خلال تفاعل فلز مع الماء؛ حيث يتفاعل الفلز مع الماء وبالتالي يؤدي إلى إزاحة الهيدروجين، فمن هذه الفلزات هو المغنيسيوم والصوديوم وغيرها من فلزات المجموعة الأولى، ولكن تلك الطريقة تكون مكلفه لأنّ هذه الفلزات تعتبر من الطاقات غير المتجددة، ومثالاً عليها هو:

                                                            2Na+2H2O→2NaOH+H2

• طريقة التحليل الكهربائي: تعد هذه الطريقة هي الأكثر شيوعاَ ليتم إنتاج غاز الهيددروجين؛ ولأن تكلفتها قليلة بشكل نسبي، لذلم فانها تتم عن طريق إيصال قطبي كهرباء إلى قطعتي من الصلب غير قابل للصدأ ووضعهم في وعاء به ماء مضاف إليه ملح والسبب هو: “لزيادة موصلية الماء” فبالتالي يحدث تكسير للروابط الكيميائية بين الأكسجين والهيدروجين وتفكيك الجزيئات من خلال إستخدام الكهرباء، ومثالاً عليها:

                                                            H2O+electricity→H2+1/2 O2.

• طريقة اختزال بخار الماء بالكربون: تعد هذه الطريقة من الطرق الصناعية لانتاج غاز الهيدروجين حيث تعتمد على استخدام الفحم الحجري وتحويله الى الحالة الغازية عن طريق إدخال بخار الماء إلى فحم الكوك C مما يؤدي إلى إنتاج غاز الهيدروجين، ومثال عليها:

                                                                            C+H2O→CO+H2

• طريقة لين: ففي هذه الطريقة يتم إمرار بخار الماء الساخن على فلز الحديد الساخن لكي يصل إلى درجة الإحمرار، وبالتالي فان ذلك يؤدي إلى تأكسد الحديد، ومع الزيادة المستمرة في امرار بخار الماء يؤدي إلى إنتاج غاز الهيدروجين فيما يلي:

                                                                     Fe+4H2O→Fe3O4+4H2

معادلة التحليل الكهربائي للماء

تتضمن معادلة التحيل الكهربائي للماء عملية كسر جزيئات الماء، وبذلك ان معادلة التحليل الكهربائي للماء تكون هي وضع مشابه للتحليل الكهربائي لكلوريد الصوديوم المنصهر، وبهذا تكون المعادلة الآتية ممثلة كسر جزئ الماء H2O:

                                              2H2O(l)⟶2H2(g)+O2g

وبالتالي فقد يكون من الصعب التنبؤ بنصف ردود الفعل المعنية، ولكن يمكن التعبير عنها بالمعادلات الآتية:

• الاختزال: 

2H2O(l)+2e−⟶H2(g)+2OH

• التأكسد:

2H2O(l)⟶O2(g)+4H+(aq)+4e

وبهذا طلابنا الأعزاء نكون قد وضحنا لكم اجابة السؤال في عملية التحليل الكهربائي للماء حيث يتفكك جزىء الماء الى هيدروجين، وأكسجين أي المعادلات التالية يعبر بصورة صحيحة عن هذة العملية ؟، كما قدمنا لكم بين أيديكم مفهوم التحليل الكهربائي للماء، وطريقة انتاج الهيدروجين من الماء ومعادلة التحليل الكهربائي للماء.