硫酸銅水溶液の電気分解

質問

硫酸銅水溶液を白金電極を用いて電気分解した場合、陽極で酸化されるのは中心元素が最高酸化数（＋６）を取っている硫酸イオンではなく水酸化物イオンであると聞きました。しかし、水酸化物イオンの水素も最高酸化数（＋１）をとっていると思うのですが、なぜこちらが酸化されるのですか。教えてください。御願いします。

回答No.1

Ichitsubo

硫酸銅水溶液には水酸化物イオンはごく少量しかありませんので、
陽極で酸化されるのは水分子で、酸化されたあとは酸素ができます。(1)
塩基性水溶液の場合は水酸化物イオンが酸化され、酸素ができます。(2)

2H2O → O2 + 4H^+ + 4e^- (1)
4OH^- → O2 + 2H2O + 4e^- (2)

もっとも(2)式の両辺に4H^+を加えると、ほぼ同じことであることが分かります(高校レベルでの話です)。
ところで、(1)でも(2)でも、酸化されているのは酸素原子であり、水素原子ではありません。

各原子の酸化数というよりは、反応する化学種の問題ですね。
水溶液での電気分解の反応しやすさは、厳密な話を別にすれば
おおよそ
SO4^2-＜H2O＜OH^-＜X^-
といったところです。(X=Cl,Br,I)