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(9092) 水の電気分解 イオンの数
鈴木 みえ
2005年02月10日(木) 22時36分

中学三年のみえといいます。水酸化ナトリウム水溶液を電気分解すると、実験前に水溶液にあったイオンの数と実験後に水溶液に残っていたイオンの数はどうなるのか。という問題です。答えは実験前後で変わらないですが、ここでは水素と酸素が発生するのでその分イオンが減っていると思うのですが・・・・



(9155)  (Re:9092)
Re:水の電気分解 イオンの数
ひらい
2005年02月14日(月) 16時43分

>答えは実験前後で変わらないですが、ここでは水素と酸素が発生するのでその分イオンが減っていると思うのですが・・・・

ひらいです。
水酸化ナトリウム水溶液中でイオンになっているのは
水酸化ナトリウムだけです(Na+とOH-)。
したがって水酸化ナトリウムの量が変わらなければ
イオンの量も変わりません。
水はイオンにはなっていないということがポイント
だと思いますよ。



(9158)  (Re:9155)
Re2:水の電気分解 イオンの数
M&M
2005年02月14日(月) 17時41分

鈴木 みえ さん、ひらい さん、こんにちは。

 水酸化ナトリウム水溶液を、白金を電極として電気分解すると次のような反応で陽極に酸素、陰極に水素が発生します。鈴木 えみ さんは中3ですから反応式でわからないところがあるかもしれませんが……。e- は電子です。

陽極 4OH- → 2H2O + O2 + 4e-     (1)
陰極 4H2O + 4e- → 2H2 + 4OH-    (2)

全体として
(1)+(2)

   2H2O → 2H2 + O2            (3)

 つまり、陽極ではOH- イオンが減るのですが、陰極では同じ量だけOH- イオンが生じています。したがって全体としては(3)式で表されるようにイオンの増減はありません。

 ひらい さんのお答えのうち

>水酸化ナトリウム水溶液中でイオンになっているのは
>水酸化ナトリウムだけです(Na+とOH-)。

という部分は、正確に言うとちょっと違います。水はわずかに次のように電離をしています。

  H2O → H+ + OH-              (4)

しかし、この電離は極めてわずかです。しかも水酸化ナトリウム溶液中では、水の電離によって生じる水素イオン H+ の濃度はさらに小さくなるのです。つまり(4)式の電離は抑えられるのです。したがって、陰極で水素を発生するときには、水素イオンが反応しているのではなく、(2)式のように水分子H2Oが反応しています。

 ひらい さんの
>水はイオンにはなっていないということがポイント
>だと思いますよ。
ということは、このように理解して下さい。





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