vätgas
Pure, elementärt väte eller syre finns i form av en diatomisk gas vid rumstemperatur. Diatomic innebär att två atomer av samma grundämne binds samman, vilket framgår av väte molekylära ekvation (H2) eller i syrets (O2).
Den vanligaste källan till vätgas är vatten, som innehåller två väteatomer i varje molekyl (H2O). För att återfå denna väte, måste banden mellan väte-och syreatomer skiljas, och syrgas särskiljas. Detta sker genom en elektrokemisk process som kallas elektrolys. Men innan du kan förstå elektrolys, måste du ha en grundläggande förståelse för hur väte och syre hålla ihop i första hand.
Väte, syre och obligationer
kemiska bindningar är elektrostatiska i naturen, det vill säga produkten av lockelsen av motsatt elektriska laddningar. Två av subatomära partiklar som komponera atomer, elektroner och protoner, har elektrisk laddning -1 och +1, respektive. Protoner och elektroner attraherar varandra, en princip ofta sammanfattas i frasen "motsatser attraherar. "
Vätebindningar med syre och bildar vatten eftersom syre är elektron bristfällig, och det naturligtvis lockar elektroner från andra, mindre element . Syre lockar alltså väte är en elektron mot sig själv, och hela väteatomen dras med i processen. De två atomer kan sägas att "dela" denna elektron, och resultatet är att de är bundna tillsammans.
Men trots att elektronen är delad är det närmare syre än väte, som syre är en mycket större atom med en större kärna av positivt laddning protoner. Syrgas kan alltså sägas ha en partiell negativ laddning, och väte en delvis positiv laddning. Egenskapen kallas polaritet.
Elektrolys och produktion av vätgas
Elektrolys innebär passerar en elektrisk ström genom en lösning genom att införa två oppositely laddade dioder i lösningen. Atomerna eller laddade partiklar i den lösning som är attraherad av en negativ laddning kommer att arbeta mot katod, och partiklar som är intresserade av positiva laddningar kommer att arbeta mot anoden. Därför att syret i vatten är delvis negativt laddat skall det röra sig i riktning mot anoden. Samtidigt kommer det delvis positivt laddade väte röra sig mot katoden.
Attraktioner i väte-och syreatomer respektive diod är starka nog att få dem att bryta sina band och joner form. Syre, som är "starkare", kommer att hålla elektronen och få en negativ laddning. Vätgas kommer att förvärva en positiv laddning, eftersom det har förlorat sin elektron. När de når sina respektive dioder, de kommer att neutraliseras genom dioden laddning och form tvåatomiga gaser.
Till exempel, när vätgas når anoden, som negativt laddat och därmed innehåller ett överflöd av elektroner, det kommer att få en ny elektron och neutraliseras från H + till H. Två väteatomer kommer då att kombinera att bli diatomisk. Som tidigare diskuterats, i sin naturliga form väte är en gas, så det kommer att bubbla upp ur lösningen. Nu allt som försöksledaren behöver göra är att samla in vätgas och lagra den.
