午前11時の楓温泉郷

ハロヲタのための24のガヴォット第11番変ホ短調 副神経午前11時

塩化銅水溶液の電気分解(不溶性電極)

airi00112009-06-27

昔は中学校の学習内容だったけど
中学校でイオンをやらなくなって化学Iに移行してきたらしい
(すぐに中学校に戻るらしいけれど)

溶液中に塩化物イオンが存在するので陽極では塩化物イオンが酸化されて塩素が発生する
(硝酸イオン 硫酸イオン 水酸化物イオン 以外の陰イオンが存在しなければ酸素が発生)
塩化物イオン →  塩素 + 電子   (電子1molあたり0.5molの塩素発生)

陰極では銅(II)イオンが存在するので銅(II)イオンが還元されて銅が析出
銅(II)イオン + 電子 → 銅  (電子1molあたり0.5molの銅が析出)
1molの銅(II)イオン を還元して銅にするには2molの電子が必要なので
96500C(昔は1Fといった)の電気量で0.5molの銅(約32g)が析出することになる。
(これは溶液中に銅(II)イオンがあればいいので硫酸銅や硝酸銅でも同じだし
 陽極が銅のように溶け出す場合でもいい )

結局 塩化銅(II) → 塩素 + 銅  の反応がおこることになるので
電気エネルギーによって塩化銅を塩素と銅に分解したことになる


イオン結晶としての塩化銅(II)は 銅(II)イオンと塩化物イオンが結晶を作っており
これを水に溶かすと電離が起こって銅(II)イオンと塩化物イオンはばらばらになるけど
イオンそのものは変化していない
電流を流すことによって銅(II)イオンは銅に還元され 塩化物イオンは塩素に酸化される
銅(II)イオンは銅になることにより金属結合で結ばれ銅として行動するようになり
塩化物イオンは塩素になることによって分子間力で引っ張り合い塩素として行動するようになる