L'idrogeno viene preparato per elettrolisi dall'acqua. All'anodo si sviluppa ossigeno, al catodo si sviluppa idrogeno.
Calcolare quanti ampere occorrono per preparare V litri di H2 in 5 ore (in condizioni normali)
e quanti litri di O2 vengono contemporaneamente prodotti all'anodo, nelle stesse condizioni normali.
Le semireazioni sono le seguenti:
semireazione catodica: 2 e- + 2 H2O ----> H2 + 2 OH-
semireazione anodica: 4 OH- ---> O2 + 2 H2O + 4 e-
reazione complessiva: 2 H2O ---->2H2 + O2

Bisogna applicare la legge di Faraday: m = M e Q F ⋅ i ⋅ Δ t m= { { M_e } over { Q_F }} cdot i cdot %DELTA t Ricaviamo la corrente: i = m ⋅ Q F M e Δ t i= { m cdot Q_F } over { M_e %DELTA t } Esprimiamo la massa utilizzando la legge di gas perfetti: P V = n R T ⇒ P V = m M m R T ⇒ m = M m P V R T P V = n R T drarrow P V = { m } over { M_m } R T drarrow m= M_m { P V } over { R T } com Mm la massa molecolare.
Sostituiamo nell'espressione della corrente: i = m ⋅ Q F M e Δ t = m ⋅ Q F ( M m / z ) Δ t = z ⋅ m ⋅ Q F M m Δ t = z ⋅ M m P V R T ⋅ Q F M m Δ t = z ⋅ P V ⋅ Q F R T Δ t i= { m cdot Q_F } over { M_e %DELTA t } = { m cdot Q_F } over { (M_m/z) %DELTA t } = {z cdot m cdot Q_F } over { M_m %DELTA t }= {z cdot M_m { P V } over { R T } cdot Q_F } over { M_m %DELTA t }= {z cdot P V cdot Q_F } over { R T %DELTA t } La corrente è indipendente dalla massa molecolare.
Sostituiamo i dati per l'idrogeno: i = z ⋅ P V ⋅ Q F R T Δ t = 1 ⋅ 1 ⋅ V ⋅ 96500 0.082 ⋅ 300 ⋅ 5 ⋅ 3600 ≈ 0.218 ⋅ V A i= {z cdot P V cdot Q_F } over { R T %DELTA t } = {1 cdot 1 cdot V cdot 96500 } over { 0.082 cdot 300 cdot 5 cdot 3600 } approx 0.218 cdot V ~ A Il volume deve essere in litri.
Si può facilmente osservare che il volume dell'ossigeno è la metà di quello dell'idrogeno.