アルカリ水溶液に

質問

(1)炭酸水素ナトリウム濃度5％の水溶液に、
乾電池の－側に亜鉛メッキ鋼板、＋側に銅板を取り付けて、その板を液中につけたところ、
2～3時間で、水溶液が青くなってきました。
どのような化学反応が起こっているのでしょうか？
(2)塩濃度5％の水溶液に、
乾電池の－側に亜鉛メッキ鋼板、＋側に銅板を取り付けて、その板を液中につけたところ、
2～3時間で、水溶液が赤茶色になってきました。
どのような化学反応が起こっているのでしょうか？

以上2点分かり分かりやすく説明していただけないでしょうか。

回答No.1

Julius · ベストアンサー

本来ならCuからZnに電気が流れるところへ
逆向きの電圧を掛けているので、中身が充電状態になっていますね。

ボルタの電池に従うのなら、以下の反応が起きる筈です。

Zn -> Zn2+ + 2 e- (Zn電極側)
2 H+ + 2 e- -> H2 (Cu電極側)

一方外から高い電圧を掛けると、ダニエル蓄電池の充電状態に近いものになるので

2 H+ + 2 e- -> H2 (Zn電極側)
Cu -> Cu2+ + 2 e- (Cu電極側)

の反応が進行すると思います。

電解質のpHだけではなく、外から掛ける電圧の大小にも依存する
と思いますので断言ができませんが、
ただ、青色というのはCu2+イオンの色ですし、
褐色というのは濃いCuCl2溶液の色ですから、
Cu2+が溶け込んだ事実を表現しているのでしょう。
だとすると電解質の種類に関わらず、同じCu2+が生じる
反応が進行しているものと思われます。

お礼

なんとなく、イメ－ジはつきました。
水溶液中に、+の電気がたまっていると思って、
間違いないのでしょうか？

回答No.2

Julius

＞水溶液中に、+の電気がたまっていると思って、
＞間違いないのでしょうか？

解け出したCu2+と等電気量のH+が水素ガスとして
別の電極付近で失われますし、
二つの電極が同じ水槽に入ってしまっていますので、
溶液中に過剰の+の電気を貯めることができません。

Cu2+は、水溶液中のOH-と電荷のバランスが取れています。

お礼

観察していたところ、亜鉛版の方から気泡が浮いてきています。
それが、水素ガスなのですね。
ありがとうございました。