Παράδειγμα 10:
Ηλεκτρόλυση καθαρού νερού στους 25 0C με ηλεκτρόδια λευκόχρυσου (Pt).

Το νερό ιοντίζεται σύμφωνα με την αντίδραση:
H2O(l)  H+(aq) + OH-(aq)

 

Η σειρά εκφόρτισης κατιόντων στην κάθοδο (-)είναι:
 Au3+ > Pt2+ > Ag+ > Cu2+ >H+(οξύ)> Pb2+ > Sn2+ > Ni2+ > [H2O] > Fe2+ > Cr3+ > Zn2+ > Mn2+ > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+ > Ba2+ > K+

Η σειρά εκφόρτισης ανιόντων στην άνοδο (+) είναι:
S2- > OH- (βάση) > J- > [H2O] > Br- > Cl- > οξυγονούχα ιόντα > F-

Κάθοδος (-) : Προς την κάθοδο θα κινηθούν τα H+, H2O. Στην περιοχή της καθόδου υπάρχουν πολύ λίγα Η+ (αφού αυτά προέρχονται από τον ιοντισμό του Η2Ο) δηλαδή το περιβάλλον σε αυτή την περιοχή δεν είναι όξινο. Άρα ουσιαστικά μεταξύ αυτών των δύο (H+, H2O), από τη σειρά εκφόρτισης, προηγούνται τα H2O. Άρα αυτά θα αναχθούν στην κάθοδο σύμφωνα με την αντίδραση (αναγωγή του υδρογόνου του Η2Ο):

(1) Κάθοδος:  2Η2Ο(l) + 2e-  Η2(g) + 2ΟΗ-

Άνοδος (+) : Προς την άνοδο θα κινηθούν τα OH-, H2O. Στην περιοχή της ανόδου υπάρχουν πολύ λίγα ΟΗ- (αφού αυτά προέρχονται από τον ιοντισμό του Η2Ο) δηλαδή το περιβάλλον στην περιοχή αυτή δεν είναι βασικό. Άρα ουσιαστικά μεταξύ αυτών των δύο (ΟΗ-, H2O), από τη σειρά εκφόρτισης, προηγούνται τα H2O. Άρα αυτά θα οξειδωθούν στην άνοδο σύμφωνα με την αντίδραση (οξείδωση του οξυγόνου του Η2Ο) :

(2) Άνοδος:  Η2Ο(l)  2Η+(aq) + ½Ο2(g) + 2e-

Άρα στην κάθοδο παράγεται αέριο Η2 και στην άνοδο αέριο Ο2.
Προσθέτοντας κατά μέλη τις εξισώσεις (1) και (2) έχουμε:
Κάθοδος:                       2Η2Ο(l) + 2e-  Η2(g) + 2ΟΗ-
Άνοδος:                         Η2Ο(l)  2Η+(aq) + ½Ο2(g) + 2e-
Συνολική αντίδραση:    Η2Ο(l)  Η2(g) + ½Ο2(g)  ή  
2Η2Ο(l)  2Η2(g) + Ο2(g) 

Παρατηρούμε ότι η αναλογία όγκων αερίων Η2 : Ο2 είναι 2 : 1, γεγονός που φαίνεται και από τις εικόνες.

 

Απεικόνιση πειράματος ηλεκτρόλυσης νερού με απλά υλικά:

1) Τα υλικά που απαιτούνται είναι: Ένα πιάτο με νερό, μία μπαταρία, δύο μολύβια για ηλεκτρόδια γραφίτη, μία κολλητική  ταινία και δύο σύρματα.

 

2) Συνδέουμε το ένα μολύβι με τον αρνητικό πόλο της μπαταρίας για να αποτελέσει την κάθοδο (-), και το άλλο μολύβι με τον θετικό πόλο της μπαταρίας για να αποτελέσει την άνοδο (+).

 

3) Στο ηλεκτρόδιο της καθόδου (-) μετακινούνται τα Η+ και υπάρχουν και μόρια Η2Ο.
Στο ηλεκτρόδιο της ανόδου (+) μετακινούνται τα  ΟΗ-  και υπάρχουν και μόρια Η2Ο.

 

4) Στο ηλεκτρόδιο της καθόδου(-) μεταξύ των  Η+ και μορίων Η2Ο εκφορτίζονται τα μόρια Η2Ο,(αναγωγή του υδρογόνου του Η2Ο), παράγοντας αέριο Η2.
Στο ηλεκτρόδιο της ανόδου (+) μεταξύ των ΟΗ-  και μορίων Η2Ο εκφορτίζονται τα μόρια Η2Ο, (οξείδωση του οξυγόνου του Η2Ο), παράγοντας αέριο Ο2.

 

5) Η ανίχνευση των αερίων Η2 και Ο2 γίνεται με την παρατήρηση των παραγόμενων φυσαλίδων στα αντίστοιχα ηλεκτρόδια.

 

6) Η ανίχνευση φυσαλίδων σε μεγέθυνση. Υποδηλώνει την παραγωγή των αερίων Η2 και Ο2   στα αντίστοιχα ηλεκτρόδια λόγω ηλεκτρόλυσης του νερού.