イオン交換膜（樹脂）の仕組みというか…

質問

受験まであと何日と迫っているのに今更すぎるのですが、どうしてもわからなくて困っています
ある参考書に、
「イオン交換樹脂は、
（陽）陽イオン→Ｈ+
（陰）陰イオン→ＯＨ-
　という交換を行なう」と書かれていて、それは十分理解できるのですが、その次のページの問題に
「陰極側に塩化ナトリウム、陽極側に水を入れ、間は陽イオン交換膜で隔て、電気分解する。このとき通過するイオンは何か」→（答え）「ナトリウムイオン」
と書かれていました。

Ｒ-ＳＯ３Ｈ ＋ Ｎａ+ → Ｒ-ＳＯ３Ｎａ ＋ Ｈ+
で、答えは「水素イオン」ではないのでしょうか？

同じように「陰イオン交換膜と塩酸」→「塩化物イオン」もわからなかったです

先生にも質問したのですが、的外れというか聞きたい事と違うようなことしか教えてもらえなかったので…（あまりに当然すぎてそこを質問しているとわからなかったのかもしれませんが；

回答No.4

yamaimo30 · ベストアンサー

イオン交換膜は微細な穴が開いてる膜と考えてください。その穴にはスルホン基やカルボキシル基などの電離しやすい基が付いていて水溶液中では電離してマイナスに帯電し陽イオンだけが通れる穴になっています。
この問題での膜は塩酸などの酸に漬かってるわけでもないのでスルホン基は完全に電離している状態です。要するに強酸強塩基の塩が完全電離してるというのと同じ話です。

再生とは軽く切り離して整理したほうがいいですね！

こんなんでどうでしょうか？

お礼

再びありがとうございます。先生が「液が違うから」と言っていたのですが、そういう意味だったんですね…！
よくわかりました！

回答No.3

yamaimo30

陰極側に塩化ナトリウム、陽極側に水を入れて電解すれば、陰極ではＯＨ-が増えて、陽極ではＨ+が増えます。
陽イオン交換膜なんで濃度が濃い陽極側の水素イオンが陰極側に移動します。
なんでｒｉａさんの答えで合ってるんですが、
問題が逆じゃないですかね、
『陽極側に塩化ナトリウム、陰極側に水を入れ、間は陽イオン交換膜で隔て、電気分解する。このとき通過するイオンは何か』
とするとナトリウムイオンが通ると答えるのが普通です、もちろん水素イオンも通りますが2つの部屋の濃度が同じなので考えません。この方法は水酸化ナトリウムの工業的製法でもあるんで有名ですね。

この問題でのイオン交換膜はただ単に陽イオンだけを選択的に通す膜として考えてください。

参考URL：

http://www.permelec.co.jp/%E9%9B%BB%E6%A5%B5%E7%94%A8%E9%80%94_%E5%B7%A5%E6%A5%AD%E5%88%86%E9%87%8E_%E9%A3%9F%E5%A1%A9%E

お礼

あ…！どうやら考え込んでいる間に逆になっていたようで余計こんがらがっていました；；yamaimo30さんの仰るように電極が逆でした。ありがとうございます！！

電気分解の時は膜の再生云々は起こらないでそのまま通過するということですか？それとも、勝手に起こっているので飛ばして考えられるということですか？

回答No.2

arajin2005

こちらのサイトを見ていただければ、ヒントになるかと思います。

参考URL：

http://piano.chem.yamaguchi-u.ac.jp/kiho/ken/koukanmaku/maku.html

お礼

紹介ありがとうございます。でもやっぱり…；；

水素が発生するから余計にＨ+が移動しそうな気がするんですが…うーん…

回答No.1

pqowie

同じく明日受験のものです…。
おんなじことが偶然にもわかりません（コラ）
答えじゃないのですが
陽イオン交換樹脂は陽イオンしか通さないんですよね。
で、ナトリウムイオンが通過して変わりに水素イオンが
残されるのはわかるんですが既にナトリウムイオンは
陰極側にあるから移動（通過）はしませんよね？？？
なぜでしょうね＾＾；陽極側にあれば陰極側に移ると
いうことでわかるのですが。私もとってもしりたいです。
ただのコメントで申し訳ないです。
ただ、-ria-さんは交換膜が物質の陽イオンを取り替えて
（Na＋⇔Ｈ+）通過させるよう書いていますが
ますが私はてっきり陽イオン（Ｎａ＋）だけを通す代わりに
Ｈ＋を出すものだと思ってました…。勉強しました＾＾；

お礼

すいません、そこは私の勘違いでした；；
前日なのに大丈夫だったでしょうか・・・？？