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電気分解の問題

(1)電解液NaOH水溶液
陽極Ｐｔ陰極Ｐｔ
(2)電解液H2SO4（硫酸）
陽極Ｐｔ陰極Ｐｔ
各電気分解での、陽極・陰極での変化をe-を含む反応式で記せ。という問題です。

(1)
陽極：4OH（-）→2H2O＋O2↑＋4e-（OH-とSO4を比較して）
陰極：2H（＋）＋2e-→H2
(2)
陽極：(1)の陽極の反応と同じ
陰極：(1)の陰極の反応と同じ
が自分の解答です。

(1)の陰極、(2)の陽極の反応が間違っているんですが、考え方の違っているところはどこでしょうか？
化学がお得意のかた、よろしくお願いしますm（＿＿）m

投稿日時 - 2003-02-05 21:45:24

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QNo.464969

stripe

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(1)の陰極
2H（＋）＋2e-→H2
これは間違いではないです。実際、昔はこう教えていたそうです。
ですが、考えてみてください。
NaOHは塩基性ですので、反応前は塩基性です。なのに
2H（＋）＋2e-→H2
だと、反応前が酸性であるように見えます。
反応前は塩基性じゃないから、両辺にOH(-)をたして、
2H2O+2e(-)→H^2↑+OH(-)
とします。

(2)の陽極
これも同じことです。
4OH（-）→2H2O＋O2↑＋4e-
これだと、本当は酸性なのに反応前が塩基性に見えます。
だから、両辺に4H(+)をたして、2H2Oを両辺からひいて、
2H2O→4H(+)＋＋O2↑＋4e-
とします。

以下のページでは(1)の方だけですが、もう少し詳しく(分かりやすく?)書いたと思います。

参考URL：http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=418341

投稿日時 - 2003-02-05 23:52:56

お礼

どうもありがとうございます。
URLのeatern27さんの回答を拝見させていただきました。

・2H＋ + 2e- → H2 だと反応前は酸性のように見える。
・陰極で、塩基性が強まっている事が分かりやすい。
・教科書にそう載っている。

確かに酸性のように見えます。

ちょっとよくわからないのですが、OH-をかってに加えてしまってもいいのでしょうか？
左辺と右辺の数はあってるので式はあってると思うのですが、勝手にたしちゃってもよいのかな（＠＠）
よかったら教えて下さいｍ（__）ｍ

投稿日時 - 2003-02-07 21:53:05

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ANo.2

eatern27

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ベストアンサー以外の回答（2件中　1～2件目)

ANo.3

eatern27

＃2です。
＞OH-をかってに加えてしまってもいいのでしょうか？
OH-が2H（＋）＋2e-→H2が起こっている場所の周りに存在しなければ、加えてはいけませんが、
OH-は実際に存在しますし、両辺に加えているので、問題はありません。

例えば、陽極の4OH（-）→2H2O＋O2↑＋4e-・・・（1）
陰極の 2H2O+2e(-)→H^2↑+2OH(-)・・・（2）
（1）＋（2）×２を計算した
2H2O→O2↑＋2H2↑
が、全体の反応となる、という場合に足し算することに異論はありますか？

もし、なければ、それと同じです。
2H（＋）＋2e-→H2 ・・・（3）
OH-→OH-・・・（4）（（3）の反応の前後でOH-に変化はない）
（3）＋（4）×２を計算して
2H(+)＋2OH(-)＋2e-→H2＋2OH(-)
2H(+)と2OH(-)がくっついて2H2Oになって、(2)の式になったのです。

もし、異論があれば、こう考えてください。
2H2O+2e(-)→H^2↑+2OH(-) を
2H（＋）＋2e-→H2の両辺にOH-を加えたものと見るのではなく、
水が電子を受け取って、水素と水酸化物イオンになった、と見るのです。

そもそも、この反応では、H+は水が分離してできたものですから、H+が反応しているということは、そのもととなっている水が反応している、と考えても問題はないと思います。

＞勝手にたしちゃってもよいのかな（＠＠）
ありえないものでなければ、ＯＫですよ。
でも、足した後に両辺にそのままの形で残ってしまったらアウトです。