En la corteza de los átomos se encuentran los electrones que están colocados de distinta manera para cada uno de los elementos químicos de manera que podemos encontrarnos con elementos a los que los electrones les gusta abandonar y elementos con los que los electrones se sienten a gusto. Como podemos ver, la sal tiene átomos de sodio (Na), que en este caso el electrón más exterior se siente mejor con el otro elemento que se encuentra en la sal el cloro (Cl). Inicialmente en los átomos se encuentran tantos electrones, o cargas negativas, como el número de protones, o cargas positivas, que se encuentran en el núcleo del átomo, de forma que la suma de cargas negativas y positivas es 0. Pero..., ¿qué pasa cuando el electrón del sodio se escapa del sodio y se va con el cloro? Ahora el sodio tiene una carga negativa menos y el cloro tiene una carga negativa más. Por ello decimos que el sodio se carga positivamente y que el cloro se carga negativamente quedándose el sodio como Na⁺ y el cloro así, Cl^-. De la misma manera en el agua encontramos átomos de hidrógeno (H) a los que los electrones también les gusta abandonar y átomos de oxígeno (O) a los que le gusta recibir los electrones que abandonan el hidrógeno. Llegando a este punto debemos saber que al agua (H₂O) le gusta dividirse en dos grupos de átomos: H⁺ y HO^-. Así, podemos ver que en una disolución de sal en agua hay átomos con cargas positivas, el sodio Na⁺ y el hidrógeno H⁺, y átomos con cargas negativas Cl^- y el grupo OH^- de la molécula del agua. ¿Qué es lo que sucede cuando tenemos cargas eléctricas positivas y negativas? Pues la respuesta es que se atraen mutuamente.

Entonces ¿qué es lo que ocurre al poner un par de electrodos en la disolución? Tal vez te preguntes: "¿Qué es un electrodo?". Un electrodo es un elemento que está conectado al extremo de una pila, el que está conectado a la parte positiva de la pila se llama ánodo, y el que está conectado a la parte negativa se llama cátodo. Pues bien, lo que sucede al introducir los electrodos en la disolución es que las cargas positivas, es decir: los átomos de sodio (Na⁺) y los de hidrógeno (H⁺) serán atraídos hacia el cátodo (-) y los átomos de cloro (Cl^-) serán atraídos por el ánodo (+). Al llegar a ponerse en contacto, la diferencia de potencial eléctrico hace que los electronesque se encuentran en el cátodo salten a los átomos de hidrógeno y que los átomos que le sobran al cloro salten al ánodo. Produciéndose una reacción química de reajuste de manera que el hidrógeno del agua se convierte en H₂ que es el gas que vemos como sube en forma de burbujas, y el sodio se junta con el conjunto OH^- que el hidrógeno ha abandonado generando sosa caustica o NaOH. Y en el cloro pasa algo parecido, como lo que le pasa al hidrógeno. En el reajuste los átomos de cloro que pierden sus electrones en el ánodo se juntan para dar lugar al Cl₂, cloro en forma gaseosa, al que le cuesta salir del agua algo más que al hidrógeno y es lo que vemos en la disolución final con color amarillento.

Tal vez te estés preguntando... ¿y por qué se da esta reacción y no se divide el agua íntegramente en hidrógeno (H₂) y oxígeno (O₂)? Pues la respuesta es que dependiendo de los elementos que tenemos en la disolución hay unos átomos a los que les gusta estar acompañados del resto de átomos que hay en la disolución y otros a los que les gusta emprender nuevas aventuras separándose del resto al recibir un electrón o al darlo. ¿Esto qué quiere decir? Los que prefieren quedarse con el resto de átomos es porque necesitan más energía para separarse de la disolución por lo que necesitarían un voltaje mayor que los otros átomos que se separan. Por ello en este caso se forma hidrógeno (H₂) y Cloro (Cl₂) Pero si en la disolución tuviéramos agua (H₂O) y ácido sulfúrico (H₂SO₄) lo que obtendríamos sería ácido sulfúrico (H₂SO₄) + Hidrógeno (H₂) + Oxígeno (O₂). Esto ocurre así porque al hidrógeno le gusta separarse de la molécula de ácido sulfúrico al tener electrones cerca y al oxígeno le gusta separarse del agua para cederle los átomos de hidrógeno a los iones sulfato (SO₄^2-) que le ceden los electrones al ánodo de la batería. Y así obtendríamos Oxígeno e Hidrógeno por separado.

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Como hemos visto en el apartado anterior la reacción surge porque al aplicar un voltaje sobre los elementos los electrones viajan de la batería a uno de los elementos y de los elementos a la pila. Pero... ¿Puede ocurrir que en vez de ser la pila la que genere la energía eléctrica sea la disolución la que genere la electricidad? La respuesta es sí. De hecho las pilas o baterías que compramos en el supermercado son pequeños depósitos donde se aloja una disolución con productos químicos que junto con unas placas metálicas, que funcionan como electrodos, reaccionan y dan lugar a la corriente eléctrica al unir el polo positivo de la pila con su polo negativo mediante un circuito eléctrico, como puede ser un cable, una bombilla, o la disolución de agua con sal que hemos preparado para la realización del experimento que estamos tratando.

Si quieres saber cómo funciona una pila puedes consultar nuestro experimento "Funcionamiento de una Pila".

En este momento la obtención de hidrógeno está siendo un tema de actualidad puesto que lo que se busca son energías renovables y limpias que no generen resíduos que contaminen el ambiente de una manera perjudicial para la salud y el entorno. Por esta razón es muy atractivo poder obtener un combustible que al quemarlo el único resíduo que obtendríamos sería agua pura. Y la respuesta a este combustible es el Hidrógeno (H₂) que al combinarse con el Oxígeno (O₂) da como único resultado agua (H₂O) y calor.

El mejor método y el más limpio para la obtención del hidrógeno es mediante la electrólisis del agua con ácido sulfúrico puesto que no deja ningún resíduo químico y obtenemos, tanto hidrógeno, como oxígeno pudiendo aplicar el hidrógeno como recurso energético y el oxígeno para otras aplicaciones comerciales. Y lo mejor es que se puede emplear como energía gratuita porque podemos producir electricidad mediante energías renovables como la energía solar o la energía eólica sin una necesidad de regulación tan grande como en las lineas suministro eléctrico. Así, de esta manera, mediante placas solares o generadores eólicos podemos obtener hidrógeno a partir de una fuente de agua, sol y viento.