食塩水の電気分解とは？
- 食塩水の電気分解は、食塩水を電気の力で分解する実験です。
- 陽極と陰極に炭素棒を使用し、安定化電源を加えると、水素と塩素が生成されます。
- また、水酸化ナトリウムや次亜塩素酸ソーダも生成されることがあります。
- ベストアンサー
食塩水の電気分解
先日、興味があって食塩水の電気分解をしてみました。 飽和食塩水を用いるべきでしたが、タイミングよく食塩が切れてしまい、飽和状態ではなかったと思います。 陽極側と陰極側の水溶液は細い管でつながっており、両極とも炭素棒を使用しています。 安定化電源で電圧を加えると、陰極からは緻密な泡が生じ、陽極からは直径0.5mmほどの気泡が生じました。 しばらく通電すると陽極側の水溶液が黄色く変色してきました。 ここで陰極からは水素が生じていて、陽極からは塩素が生じ、その塩素が水に溶けて次亜塩素酸と塩酸になり、その結果黄色くなった。水酸化ナトリウムや次亜塩素酸ソーダが生じている可能性がある。 と結論づけ、実験を終えました。 そのまま数日放置しておいたのですが、陰極側に白い沈殿が生じていて、陽極側の水溶液の色が淡い黄色に変わっていました。 さらにこれは起電力約2Vの電池になっていることもわかりました。 水溶液の入った容器は両極とも開口しており、塩素は残っていたとしても、非常に軽い水素が残っているとは思えません。 いったいどのような反応が起きているのでしょうか。
- X0Xyuki
- お礼率81% (66/81)
- 化学
- 回答数1
- ありがとう数8
- みんなの回答 （1）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
＞塩素は残っていたとしても、非常に軽い水素が残っているとは思えません。 炭素電極を使って電気分解をした場合、吸着がかなり起こっているようです。炭素棒は多孔質です。活性炭で推測してみてください。金属電極ではこういうことは起こらないと思います。 炭素棒で水を電気分解をした場合でも電池をはずした後に起電力が生じます。これは２Ｈ２Ｏ→２Ｈ２＋Ｏ２の逆反応が起こっていると考えられますので燃料電池ができていることになります。（手回しの発電機で希硫酸、または水酸化ナトリウム水溶液を電気分解します。しばらく分解を続けた後ハンドルを回すのを止めます。一度きちんと止めた後手を離すとハンドルが勝手に回転し始めます。） ご質問の場合も起電力はＨ２＋Ｃｌ２→２ＨＣｌの反応に対応するものだと思います。
関連するQ&A
- 電気分解についてお尋ねします。普通電気分解というのは、ある水溶液に陽極
電気分解についてお尋ねします。普通電気分解というのは、ある水溶液に陽極と陰極を入れて行いますよね。それではもし両極が違う溶液に浸かっている場合はどうなるのでしょうか。 例えば陽極を塩化ナトリウム水溶液・陰極を硫酸銅水溶液に入れて両液を完全に遮断（極端な話、塩化ナトリウム溶液をＡの容器・硫酸銅溶液をＢの容器に入れておく）していても、陽極（Ａの容器）では塩素・陰極（Ｂの容器）では銅が発生するのでしょうか。
- ベストアンサー
- 化学
- 塩化ナトリウムと硫酸ナトリウムの電気分解の違い
塩化ナトリウム水溶液と硫酸ナトリウム水溶液の電気分解、特に陽極で出る物質の違いについて。前者では塩素が、後者では酸素が出ると言います。 陰極でナトリウムが出ない、のは分かります。ナトリウムの方が水素よりイオン化傾向が高いから、ですよね？ しかし陽極はどうでしょうか。非金属のイオン化傾向なんて、聞いたことがありません。なんで金属にだけイオン化傾向を問題にするのか、私には分かりません。 さて、この2つの電気分解、陽極で出る物質が、塩素、酸素となり、酸素、酸素や塩素、三酸化硫黄んのようにならないのはなぜか、ご説明頂けないでしょうか？
- ベストアンサー
- 化学
- 水の電気分解に関する私の勘違い（？）を解いて下さい
水の電気分解において，陰極及び陽極で次の反応が起こって，それぞれ OH- や H+ が生成します。 陰極：２Ｈ2Ｏ ＋ ２ｅ- ―→ Ｈ2↑ ＋ ２ＯＨ- 陽極：２Ｈ2Ｏ ―→ ４Ｈ+ ＋ Ｏ2↑ ＋ ４ｅ- このままでは，電気分解の進行に連れて，陰極の OH- 濃度と陽極の H+ 濃度が高くなり，反応が止まります。通常は，支持塩の Na+ や SO4(2-) が，各イオンを中和したり，生成した OH- や H+ が移動して反応の停止を防いでいます。 だとすると，イオンの濃度勾配の生成を抑えれば，電気分解は進行すると思われます。例えば，次の様に行ないます。 ・陰極と陽極に別々の電解槽（溶液の流入，流出口のあるもの）を用意します。 ・陰極側に硫酸水溶液を，陽極側に水酸化ナトリウム水溶液を入れます。 ・陰極側に硫酸水溶液を，陽極側に水酸化ナトリウム水溶液を，それぞれ一定速度で流します。 ・電解槽に白金電極を入れ，電池をつなぎ，電気分解を行ないます。 この装置では，生じた OH- や H+ を電解槽から流出させる事で，電極部分のイオンの濃度勾配の生成が抑えられます。そのため，電池の寿命がある限り電気分解が進みます（？）。 そうすると，陰極側流出液には OH- が，陽極側流出液には H+ が，それぞれカウンタ－イオン無しに存在する事になってしまいます。これは納得いかないので，何処かで勘違いしていると思うのですが，何処かが判りません。 すみませんが，私の勘違いを指摘し，私を納得させて下さい。
- ベストアンサー
- 化学
- 電気分解の反応式について
ＮaＯＨ水溶液の電気分解（白金電極）の反応式がわかりません。 両極では、なぜ下の反応が起こるのでしょうか？ 陽極： 4OH- → 4e- + 2H2O + O2 陰極： 2H2O + 2e- → H2 + 2OH- ＮａＯＨ水溶液では、陽極においてＯＨ-が多く存在するために、ＯＨ-が 酸化される。 陰極では、Ｎａ+のイオン化傾向が大きいため、代わりに水分子 が還元されるというふうに自分では解釈してます。（あってるかなー？） しかし、生成物（陽極のH2O、陰極のH2、OH-）は丸覚しないとダメなんでしょうか？ 考えることが好きな性格なので、この反応式の作り方をゼヒ教えてほしいです。 どの参考書を見ても、結果の反応式だけしか書いてないんで・・。 お願いします。
- ベストアンサー
- 化学
- 化学I 電気分解の問題です。
水酸化ナトリウム水溶液を白金電極を用いて電気分解したところ、両極からそれぞれ発生した気体をあわせると1.5molあった。このときながれた電子は何molか？ 陽極から酸素、陰極から水素が発生し、合わせて1.5molなので 水素が1mol、酸素が0.5molになり それぞれの電子が どちらも２mol必要なとこまでは 理解できています。 最後、この問題の答えが ２molになるのは 共に２molだからということで いいのでしょうか？
- ベストアンサー
- 化学
- ホフマンによる塩化ナトリウム水溶液（ＢＴＢ入り）の電気分解
先日塩化ナトリウム水溶液の電気分解をしました。ですが、考察として分からないことが何点かありました。分かる方がいらっしゃいましたら、回答お願いします。 方法として、ホフマン電気分解装置に１Ｍの塩化ナトリウム水溶液（ＢＴＢで着色）をいれ、陽極に炭素・陰極に白金を使用し、空気を抜き、0.10Ａで二十分間電解を行いました。という実験でした。 結果として。発生した水素の体積が17.4ｍｌ、塩素の体積が0ｍｌ、液温16.4℃ 大気圧753.25ｍｍｈｇ 飽和水蒸気圧14.23ｍｍｈｇ でした。 これにより流れた電気量をファラデー定数をつかって考えると 0.1（Ａ）×１２０（秒）＝120（Ｃ）ですね？ そこから電子のモル数をだすのに n＝120/96500/2＝0.0000621mol になると計算しました。 Ｑ１：この電気量よりもとめた体積（たぶん水素）＝(1000000×n×8.31×（273+温度））÷（（大気圧-水蒸気圧）×101300/760） の式の意味を教えてください。 Ｑ２：電気分解をしていると炭素電極のある陽極の側の管内が黄色→無色になりました。これはＰＨのせいですか？また、塩素がまた水に溶けてNaClOが出来るからでしょうか？ Ｑ３：両極で起こった反応が正確にわかりません。どう考えたらよいのでしょうか？ 以上長々しくなってしまいましたが、回答お願いします。
- 締切済み
- 化学
- 「炭酸水素ナトリウム水溶液」の電気分解
「炭酸水素ナトリウム水溶液」の電気分解について質問致します。 炭酸水素ナトリウム水溶液を電気分解すると【陽極】と【陰極】には、それぞれ何が発生するのでしょうか？ 詳しい方、お願い致します。
- 締切済み
- 化学
お礼
つまり、炭素棒にあいている無数の穴に水素が閉じ込められていたということですね！ だとすれば電池になってしまったのも納得できます。 そういえば水酸化ナトリウムの製法では陽極に炭素、陰極に鉄を使用していましたが、これも今回の件と関係あるんですかね？ ありがとうございました。