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A Electrólise da água é a decomposição de água (H2O) em oxigênio (O2) e hidrogênio (H2) por efeito da passagem de uma corrente eléctrica pela água. No entanto, este processo electrolítico raramente é usado em aplicações industriais uma vez que o hidrogênio pode ser produzido mais acessivelmente através de combustíveis fósseis. Uma fonte de energia eléctrica está ligada a dois eléctrodos (geralmente feitos a partir de alguns metais inertes como a platina ou o aço inoxidável, no caso da imagem, é usada a grafite) que estão colocados na água. Se tudo estiver correctamente montado, origina-se hidrogénio no cátodo (o eléctrodo ligado ao terminal negativo da fonte de energia) e oxigénio no ânodo (o eléctrodo ligado ao terminal positivo da fonte de energia).1

É necessária uma grande quantidade de energia para fazer a electrólise da água pura uma vez que esta não é boa condutora eléctrica. Sem o excesso de energia a electrólise da água pura ocorre muito lentamente. Isto deve-se á limitada auto-ionização da água: a cada 555 milhões de moléculas, somente uma se ioniza.2 A condutividade eléctrica da água pura é cerca de um milhão de vezes menor que a da água do mar. A eficácia da electrólise da água pode ser aumentada adicionando um electrólito (como sal, um ácido ou uma base) e/ou utilizando eletrocatalisadores.
Observe que os cátions dos metais alcalinos, dos metais alcalinoterrosos e do alumínio têm menor facilidade de descarga que o hidrônio (H3O+) e que os ânions oxigenados e o fluoreto têm menor facilidade de descarga que a hidroxila (OH-).

Assim, algumas substâncias que podem ser usadas são:

Ácido sulfúrico, H2SO4, cujo ânion SO2-4 é mais reativo que o OH- da água, e o cátion é o mesmo que o da água, (H+); Hidróxido de sódio, NaOH, em que o cátion Na+ é mais reativo que o cátion H+ da água, e o ânion é o mesmo que o dela (OH-); Nitrato de potássio, KNO3, sendo que seu cátion K+ é mais reativo que o cátion H+ da água, e o ânion NO-3 é mais