نیمواکنشهای انجام شده در سلول الکترولیتی هنگام برقکافت آب بهصورت زیر است، چند مورد از عبارتهای داده شده در این مورد درست نیست؟ $۱)\,{{H}_{۲}}O(l)\to {{O}_{۲}}(g)+{{H}^{+}}(aq)$ $۲)\,{{H}_{۲}}O(l)\to {{H}_{۲}}(g)+O{{H}^{-}}(aq)$ • در آند این سلول گاز هیدروژن آزاد میشود. • در این سلول واکنش شیمیایی در جهت طبیعی پیش میرود. • کاغذ $pH$ در محلول اطراف کاتد این سلول، آبی رنگ میشود. • حجم گاز اکسیژن آزاد شده در این سلول در دما و فشار یکسان، دو برابر حجم گاز هیدروژن است.
با موازنه دو نیمواکنش داده شده میتوان نیمواکنش اکسایش و کاهش و بنابراین واکنش انجام شده در آند و کاتد را تعیین کرد. و از جمع نیمواکنشها واکنش کلی بهدست میآید. $(1)$، نیمواکنش آندی و $(2)$، نیم واکنش کاتدی است. $1){{H}_{2}}O(l)\to \frac{1}{2}{{O}_{2}}(g)+2{{H}^{+}}(aq)+2{{e}^{-}}$ $2){{H}_{2}}O(l)+{{e}^{-}}\to \frac{1}{2}{{H}_{2}}(g)+O{{H}^{-}}(aq)$ برای مقایسه دو نیمواکنش و جمع آنها لازم است که تعداد الکترونهای مبادله شده در آنها برابر باشد بنابراین واکنش دوم باید در $2$ ضرب شود. $1){{H}_{2}}O(l)\to \frac{1}{2}{{O}_{2}}(g)+2{{H}^{+}}(aq)+2{{e}^{-}}$ $2){{H}_{2}}O(l)+2{{e}^{-}}\to {{H}_{2}}(g)+2O{{H}^{-}}(aq)$ مورد اول نادرست: در آند (نیم واکنش $1$) گاز اکسیژن آزاد میشود مورد دوم نادرست: در سلولهای الکترولیت واکنش شیمیایی در خلاف جهت طبیعی پیش رانده میشود. مورد سوم درست چون اطراف کاتد یون هیدروکسید تولید میشود. مورد چهارم نادرست. حجم گاز هیدروژن تولید شده دو برابر اکسیژن است.