高校化学についての質問です

質問

電解槽Aに硫酸銅(II)、電解槽Bに硫酸の水溶液（両方とも0.10mol/L)が１L入っている。
白金電極を用いて角層に同じ電気量9.65*10^3Cが流れるように電気分解を行った。

上記の電気分解終了後の電解槽A,Bの水溶液の水素イオンの濃度を求めなさい。
というもんだいなのですが、
A,Bともに全体の反応に[H+]に変化がないから
Aは0.1mol/L
Bは0.2mol/L
という答えなのですが
そもそもこのはじめの状態の水素イオンがわからないのと
Aに関しては全体の反応式のHを見るとH2OからH2SO4になっているので
[H+]が移動しているように思えるのですがどうなんでしょうか
よろしくおねがいします。

回答No.3

doc_weekennd

＞Aに関しては全体の反応式のHを見るとH2OからH2SO4になっているので、[H+]が移動しているように思える、
水溶液ですから、プロトンはどこあってもいい、どうせどこにあるか分からないのだから、

＞そもそもこのはじめの状態の水素イオン、
水溶液ではいつでも
[Ｈ＾+][ＯＨ＾-]＝10＾-14
なんだから、計算すれば出るし、全く意味が無い。

お礼

ありがとうございました。

回答No.2

phosphole

うーん、回答の解説を半端に読んでいる感じがします。

溶液Aは硫酸銅の水溶液なので、実質的にはプロトンの濃度はほぼ０です。したがって何か変化が生じないと、電解後のプロトン濃度が0.1 mol/Lにはなりません。
硫酸銅水溶液を電気分解したときに、酸化されるものと、還元されるものは何ですか？ヒントとしては、硫酸イオンは電気分解（もっと言えば酸化還元反応）に対してほぼ不活性と考えて良いです。通常の条件では、硫酸イオンを酸化・還元することはできません。つまり、純粋に電荷の帳尻をあわせるために存在している脇役と考えて構いません。
また、電気量9.65*10^3 Cは、電子何モル分に相当しますか？これが分かっていれば、後は単純な計算で、電解後にプロトン（またはそれに相当する強酸）が何モル生じるかは分かります。

いっぽう、電解槽Bについてはどうでしょうか。質問者さんが書いている、「全体の反応に～」というところは、こちらのことではないですか？
こちらについても、酸化されるもの、還元されるものを選んで、酸化・還元の半反応式から全体の反応式を作ってみてください。反応物・生成物ともに、中性の化合物しか登場していないと思います。

なお、私個人としては「全体の反応に～」という考え方は好きではありません。実際には反応は起こっていて、陽極と陰極付近ではプロトン濃度に差が生じます。こういう実際に起こっていることを無視するような思考は唾棄すべきものと感じます。

お礼

ありがとうございました。

回答No.1

Ichitsubo

＞A,Bともに全体の反応に[H+]に変化がないから
本当にそうですか？
電解槽AとBの陽極、陰極での反応をそれぞれ書いてみてください。

お礼

ありがとうございました。