塩化銅(Ⅱ)CuCl2水溶液の電気分解 (1)陰極で銅が析出 陰極:還元反応 Cu2+ + 2e- → Cu (2)陽極で塩素が発生 陽極:酸化反応 2Cl- → Cl2 + 2e-
硫酸銅(Ⅱ)水溶液の電気分解 (1)銅が還元される。 陰極:還元反応 Cu2+ + 2e- → Cu (2)水が分解されて、 酸素が発生する。 陽極:酸化反応 2H2O →O2++ 4H++ 4e-
塩化ナトリウム水溶液の電気分解 (1)水が分解され、 水素が発生する。 陰極:還元反応 2H2O + 2e- → H2 + 2OH- (2)塩化物イオンが分解 され、塩素が発生する。 陽極:酸化反応 2Cl- →Cl2+2e-
水酸化ナトリウム水溶液の電気分解(水の電気分解) (1)水が分解され、 水素が発生する。 陰極:還元反応 2H2O + 2e- → H2 + 2OH- (2)水酸化物イオンが分解され、酸素が発生する。 陽極:酸化反応 4OH- →2H2O+O2+4e-
硫酸の電気分解(水の電気分解) (1)水素イオンが還元され、水素が発生。 陰極:還元反応 2H+ + 2e- → H2 (2)水が酸化され、 酸素が発生。 陽極:酸化反応 2H2O →O2+4H++4e-
電気精錬・メッキ(陽極の金属が溶ける) (1)陰極に金属が析出する 陰極:還元反応 Cu2+ + 2e- → Cu (2)陽極の金属が 溶けて、イオンになる 陽極:酸化反応 Cu → Cu2+ + 2e-
水の電気分解の量的関係(1)
水の電気分解の量的関係(2) 2H2O → O2 + 4H+ + 4e- 2H+ + 2e- → H2 希硫酸を電気分解すると(電極Pt)、 陽極では酸素、陰極では水素が発生する。 (陽極) 2H2O → O2 + 4H+ + 4e- 2mol 1mol 4mol (陰極) 2H+ + 2e- → H2 2mol 2mol 1mol この反応で、授受される電子の数は両極で等しく、電子4mol 流れると、陽極ではH2Oが2mol酸化され、O2が1mol発生 する。一方、陰極ではH+が4mol還元され、H2が2mol発生 する。
電気分解の量的関係 問1.白金Pt電極を用いて、2.50Aの電流を32分10秒間通じて 硫酸銅(Ⅱ)CuSO4水溶液を電気分解した。銅・Cuは何g析出し 酸素・O2は標準状態で何L発生するか。 (陽極) Cu2++2e-→Cu 電子1molでCuが0.5mol析出 (陰極) 2H2O →O2+4H++4e- 電子1molでO2が0.25mol発生 電気量=10.0[A]×(32×60+10)[s]=4825[C] 流れた電子の物質量=4825/96500=0.0500mol 析出した銅の質量=63.5× 0.0500×0.5≒1.59g O2 の体積=22.4×0.0500×0.25=0.280[L]