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電気めっきに必要な電圧
ここでは過電圧も活量による電極電位の低下を無視してお答えください。 たとえば水の電気分解に必要な電圧は1.23Vですよね。 これは水素イオンの還元反応が0V、水から酸素の発生に必要な電位が1.23Vで 酸化還元反応間に必要なエネルギーを補うために1.23-0=1.23Vの必要だと解釈しています。 そこで質問です。 電気めっきをする際に以下の条件ではいくらの電圧が必要なのでしょうか。電圧を上昇させていくと、どこでどんな反応が起こるかを添えていただけるとありがたいです。 １. 塩化亜鉛水溶液中に亜鉛電極をアノードカソード両方に用い、アノードの亜鉛を溶解し、カソードに亜鉛を析出させる場合。 0.7-0.7=0Vになってしまって、まったく電圧をかけなくてもよいということになってしまう気がして。。 おそらく0.7V以上の電圧をかけると析出しなくなり、代わりに水素が発生しますよね？ 2. 硫酸銅水溶液中に銅電極をアノードカソード両方に用い、アノードの銅を溶解し、カソードに銅を析出させる場合。 また、以下は溶融塩電解めっきでのはなしなのですが、お答えいただければ幸いです。 3. 溶融塩(NaCl,KCl混合塩)中に塩化鉄を溶かした状態で、カソードに白金、アノードに鉄をもちいて、アノードの鉄を溶かしながらカソードに鉄を電析させることはできますか？この場合、溶融塩では電位が異質であると思われるので、望んだ反応を起こすにはどのような電圧をかければ良いでしょうか？電極電位などは適宜定義してお答え願います。
- bibian1
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- c80s3xxx
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2は銅の電気精錬 (電解精錬) そのものです．当然，理論電圧は 0 V です．しかし，これでは平衡状態であって，実際の反応を有限の速度でどちらかに進めるためには，これよりもなにがしか大きな電圧が必要になる，というだけです．速度を無視して，反応が起こると言うだけであれば，無限小の電圧差を与えれば，それで反応は進みます． 速度と，精錬の精度 (生成物の純度)，電流効率等を勘案して，実際の銅の電気精錬の場合は 0.3V 程度が使われている，ということです． ということで，1も解決です． 熔融塩だからと言って特別なことはありません．通常の溶液と考えることは変わりません．各標準電位の値が異なるだけですが，この場合は両極の反応は同じ酸化還元対で反応の方向が異なるだけですから，それも重要ではないということになります．
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お礼
ありがとございます。 ちなみに補足事項についてもよろしくお願いいたします。
補足
ご回答ありがとうございます。 1と2については電極が同じであれば、理論上は0Vで、実際には多少の電圧をかけることで同じ元素の精錬を行えることを把握できました。ちなみに、精錬は水素の発生を考慮しなくてもよいのですね？もし発生させるとしたら、電極電位と水素の電極電位の差の分電圧をかければよいのでしょうか？ また、溶融塩電解については電極がアノードとカソードで異なるので、この場合は白金の電極電位から鉄の電極電位を引いた値の電位差以上の電圧をかければいいという解釈でよろしいでしょうか？補足のほうよろしくお願いいたします。