水の電解の量的関係 - GACCO

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]