La separación del agua en oxígeno e hidrógeno es un cambio químico porque la sustancia original (agua) sufre una reacción química y se transforma en nuevas sustancias (oxígeno e hidrógeno). Este proceso, conocido como electrólisis, implica la descomposición de las moléculas de agua (H2O) en sus elementos constituyentes, oxígeno (O2) e hidrógeno (H2), mediante la aplicación de una corriente eléctrica.

Durante la electrólisis, las moléculas de agua se someten a una corriente eléctrica, lo que hace que las moléculas de H2O se separen. Esta división se produce porque la electricidad proporciona la energía (energía de activación) necesaria para romper los enlaces químicos que mantienen unidas las moléculas de agua. En el cátodo (electrodo negativo), los iones de hidrógeno (H+) ganan electrones de la corriente eléctrica y se reducen a gas hidrógeno (H2).

2H+ (acuoso) + 2e- → H2 (gas)

Simultáneamente, en el ánodo (electrodo positivo), se produce oxígeno gaseoso (O2) cuando los iones de oxígeno (O2-) reaccionan con las moléculas de agua y liberan electrones nuevamente al circuito eléctrico.

4OH- (acuoso) → 2H2O(l) + O2 (g) + 4e-

En general, la ecuación para la electrólisis del agua se puede representar como:

2H2O (l) → 2H2 (g) + O2 (g)

Dado que durante el proceso se forman nuevas sustancias, a saber, hidrógeno y oxígeno gaseoso, mediante una reacción química impulsada por una corriente eléctrica, la electrólisis del agua se considera un cambio químico.