Los electrodos tienen cargas diferentes. Uno es positivo (el cátodo) y el otro negativo (el ánodo). Atraerán las partículas de la solución que estén cargadas. El hidrógeno irá al cátodo mientras que el oxígeno irá al ánodo.
Me han enseñado que el agua es un enlace covalente. También me han enseñado que los enlaces covalentes no tienen carga, así que ¿cómo es posible que este compuesto esté cargado si es covalente?
El agua pura sólo contiene pequeñas cantidades de $\ce{H3O+}$ y $\ce{OH-}$ que se generan por autoprotolisis (la reacción dada por Klaus Warzecha en su comentario a su pregunta). La reducción de $\ce{H3O+}$ en el cátodo produce hidrógeno molecular. En el ánodo, el agua se oxida a su vez, produciendo oxígeno molecular y $\ce{H3O+}$ ( referencia ).
$$\mathrm{Cathode:}\ \ce{2H3O+ + 2e- \rightarrow H2 +2H2O}$$
$$\mathrm{Anode:}\ \ce{6H2O \rightarrow O2 + 4H3O+ + 4e-}$$
$$\mathrm{Overall\ reaction:}\ \ce{2H2O \rightarrow 2H2 + O2}$$
Si se utiliza NaCl como electrolito acuoso, se obtiene sodio metálico y cloro. El sodio reacciona con el agua para dar hidrógeno e hidróxido. El cloro se come el ánodo, se disuelve en el agua y se desproporciona con el hidróxido para dar HOCl y cloruro. El electrolito acuoso de NaOH da hidrógeno y oxígeno. El electrolito acuoso de carbonato sódico puede ser interesante en el cátodo frente a la tensión.
La química alcanza su punto máximo en torno a los bonos de 3 eV. Una simple batería de transistor da 9 voltios. Los productos dependen del electrolito, la concentración, la tensión, la densidad de corriente y el material del electrodo (por ejemplo, la sobretensión).
http://nopr.niscair.res.in/bitstream/123456789/21833/1/IJCB%2041B(2)%20423-426.pdf
La electroquímica puede presionar mucho.
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