الجواب:
حجم ال H2 عند الكاثود ضعف حجم الO2 عند الأنود لأن معادلة التحليل الكهربائي للماء هي:
2H2O → 2H2 + O2
كما نرى من المعادلة، فإن جزيء الماء يتكون من ذرتين من الهيدروجين وذرة واحدة من الأكسجين. لذلك، عندما يتم تحليل الماء كهربائيًا، يتم إنتاج جزيءين من الهيدروجين مقابل ذرة واحدة من الأكسجين.
حجم الغاز يتناسب طرديًا مع عدد المولات من الغاز. لذلك، فإن حجم ال H2 عند الكاثود سيكون ضعف حجم الO2 عند الأنود لأن عدد مولات ال H2 هو ضعف عدد مولات الO2.
التوضيح:
المعادلة الكيميائية للتحليل الكهربائي للماء هي:
2H2O → 2H2 + O2
يتكون جزيء الماء من ذرتين من الهيدروجين وذرة واحدة من الأكسجين. لذلك، عندما يتم تحليل الماء كهربائيًا، يتم إنتاج جزيءين من الهيدروجين مقابل ذرة واحدة من الأكسجين.
حجم الغاز يتناسب طرديًا مع عدد المولات من الغاز. لذلك، فإن حجم ال H2 عند الكاثود سيكون ضعف حجم الO2 عند الأنود لأن عدد مولات ال H2 هو ضعف عدد مولات الO2.
مثال:
إذا تم تحليل 10 مولات من الماء، فسيتم إنتاج 10 مولات من الهيدروجين و5 مولات من الأكسجين. لذلك، سيكون حجم ال H2 عند الكاثود هو ضعف حجم الO2 عند الأنود.
10 مولات H2O → 10 مولات H2 + 5 مولات O2
حجم ال H2 = 10 * 22.4 لتر / مول = 224 لتر
حجم ال O2 = 5 * 22.4 لتر / مول = 112 لتر
الخاتمة:
حجم ال H2 عند الكاثود ضعف حجم الO2 عند الأنود لأن معادلة التحليل الكهربائي للماء تنتج جزيءين من الهيدروجين مقابل ذرة واحدة من الأكسجين.