化学補講ふり返り

電気分解で、水素、酸素発生の時の考え方

2013年7月7日 06時40分
センター第2問

 電気分解で、水素、酸素が発生する時、
次の反応式を書いて考える時がありますね。
 4HO + 4e → 4OH+ 2H↑ ・・・①
 2HO → 4H+ 4e+ O↑         ・・・②

この式書かないで解けないかな ~ ? と思ったりしませんか?
センター入試などのマーク試験なら、あるんです。使わない手が!

まず、水素が発生する時ですが、
水溶液中に、わずかですが水の電離による Hが存在します。
この Hが電子を受け取る、って考えていいんじゃない?
 4H+ 4e→ 2H↑ ・・・③

また、次のように酸化数で考えてもいいでしょう。
 4HO + 4e → 4OH+ 2H↑ 
  +1                   0
酸化数が1減っていますから、電子4コで2コの Hです。
こっちの方が面倒になっちゃいましたね。上の③式で考えればいいですよ。

次に、酸素が発生する時ですが、
化合物中の O が単体の Oに変化するんですから、
次のように考えましょう。
 2O2- → O↑ + 4e ・・・④
水中に O2- は存在しませんが、化合物中の O が電子を放出する、と考えます。
化合物中の O は、「 O 1コあたり e 2コ引き寄せています」(酸化数の考え方)

では、まとめましょう。
電気分解で、水素、酸素が発生する時、
量関係も含めて、次の式で考えていいんです!
 4H+ 4e→ 2H↑ 
 2O2- → O↑ + 4e

※記述式の試験の場合は、真面目に①、②の式を書こうね!