La división del agua requiere 4 electrones por molécula de O2 y requiere un potencial de 1.23 V. Este es un problema bien estudiado de la electrólisis del agua. Daré una respuesta simple a su pregunta, pero tenga en cuenta que la electrólisis industrial real hace uso de catalizadores (como el platino) y químicas especiales (como mezclas de sodio) y también aplica una sobretensión para impulsar la reacción rápidamente.
Un litro de agua contiene 1000 gramos de agua o aproximadamente 55.56 moles de agua. Cada molécula de O2 producido requiere 4 electrones en la reacción. Los 55.56 moles de agua pueden convertirse en 27.78 moles de O2. Por lo tanto, se requieren 111.1 moles de electrones para completar la reacción por completo. Esto es alrededor de 10.7 MC (mega-Coulombs) de carga que debe proporcionarse.
Si condujo la reacción con 1 amperio y con 1.5 V (un sobrepotencial de 0.27 V), tomaría cerca de 125 días electrolizar completamente un litro de agua. Consumiría 1.5 W de potencia por un total de 16.1 MJ de energía. Una corriente más alta haría que esto fuera más rápido, pero la energía total consumida permanecería igual, a menos que también cambie el sobrepotencial.
Tenga en cuenta que no puede especificar la corriente a un voltaje de electrodo dado. La corriente se determina en función del área de la superficie del electrodo y la separación del electrodo, así como del transporte convectivo de los reactivos acuosos. Lo que harías es aplicar un voltaje y la corriente es lo que sea que sea. Este es el caso de las reacciones electroquímicas en general.
Además, independientemente de la corriente y la tensión, se debe proporcionar 10,7 MC de carga siempre por 1 L de agua. Las corrientes más altas lo entregan más rápido pero requieren un mayor sobrepotencial que hace que el proceso sea menos eficiente.
