Transcript 水の電気分解

塩化銅（Ⅱ）ＣｕＣl2水溶液の電気分解
（１）陰極で銅が析出
陰極：還元反応
Ｃｕ２＋ ＋ ２ｅ－ → Ｃｕ
（２）陽極で塩素が発生
陽極：酸化反応
２Ｃｌ－ → Ｃｌ２ ＋ ２ｅ－
硫酸銅（Ⅱ）水溶液の電気分解
（１）銅が還元される。
陰極：還元反応
Ｃｕ２＋ ＋ ２ｅ－ → Ｃｕ
（２）水が分解されて、
酸素が発生する。
陽極：酸化反応
２Ｈ２Ｏ
→Ｏ２＋＋ ４Ｈ＋＋ ４ｅ－
塩化ナトリウム水溶液の電気分解
（１）水が分解され、
水素が発生する。
陰極：還元反応
２Ｈ２Ｏ ＋ ２ｅ－
→ Ｈ２ ＋ ２ＯＨ－
（２）塩化物イオンが分解
され、塩素が発生する。
陽極：酸化反応
２Ｃｌ－
→Ｃｌ２＋２ｅ－
水酸化ナトリウム水溶液の電気分解（水の電気分解）
（１）水が分解され、
水素が発生する。
陰極：還元反応
２Ｈ２Ｏ ＋ ２ｅ－
→ Ｈ２ ＋ ２ＯＨ－
（２）水酸化物イオンが
分解され、酸素が発
生する。
陽極：酸化反応
４ＯＨ－
→２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２＋４ｅ－
硫酸の電気分解（水の電気分解）
（１）水素イオンが還元
され、水素が発生。
陰極：還元反応
２Ｈ＋ ＋ ２ｅ－ → Ｈ２
（２）水が酸化され、
酸素が発生。
陽極：酸化反応
２Ｈ２Ｏ
→Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ－
電気精錬・メッキ（陽極の金属が溶ける）
（１）陰極に金属が析出
する
陰極：還元反応
Ｃｕ２＋ ＋ ２ｅ－ → Ｃｕ
（２）陽極の金属が
溶けて、イオンになる
陽極：酸化反応
Ｃｕ → Ｃｕ２＋ ＋ ２ｅ－
水の電気分解の量的関係（１）
水の電気分解の量的関係（２）
希硫酸を電気分解すると（電極Ｐｔ）、
陽極では酸素、陰極では水素が発生する。
（陽極）
２Ｈ２Ｏ →
Ｏ２ ＋
２ｍｏｌ
（陰極）
１ｍｏｌ
２Ｈ＋ ＋ ２ｅ－ →
４Ｈ＋
＋
４ｅ－
４ｍｏｌ
Ｈ２
２ｍｏｌ ２ｍｏｌ １ｍｏｌ
この反応で、授受される電子の数は両極で等しく、電子４ｍｏｌ
流れると、陽極ではＨ２Ｏが２ｍｏｌ酸化され、Ｏ２が１ｍｏｌ発生
する。一方、陰極ではＨ＋が４ｍｏｌ還元され、Ｈ２が２ｍｏｌ発生
する。
電気分解の量的関係
問１．白金Ｐｔ電極を用いて、２．５０Ａの電流を３２分１０秒間通じて
硫酸銅（Ⅱ）ＣｕＳＯ４水溶液を電気分解した。銅・Ｃｕは何ｇ析出し
酸素・Ｏ２は標準状態で何Ｌ発生するか。
（陽極） Ｃｕ２＋＋２ｅ－→Ｃｕ
電子１ｍｏｌでＣｕが０．５ｍｏｌ析出
（陰極） ２Ｈ２Ｏ →Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ－
電子１ｍｏｌでＯ２が０．２５ｍｏｌ発生
電気量＝１０．０［Ａ］×（３２×６０＋１０）［ｓ］＝４８２５［Ｃ］
流れた電子の物質量＝４８２５／９６５００＝０．０５００ｍｏｌ
析出した銅の質量＝６３．５× ０．０５００×０．５≒１．５９ｇ
Ｏ２ の体積＝２２．４×０．０５００×０．２５＝０．２８０［Ｌ］