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 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。
4H2O + 4e- → 4OH- + 2H2↑ ・・・①
2H2O → 4H+ + 4e- + O2↑ ・・・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- → 2H2↑ ・・・③
また、次のように酸化数で考えてもいいでしょう。
4H2O + 4e- → 4OH- + 2H2↑
+1 0
酸化数が1減っていますから、電子4コで2コの H2 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 O2 に変化するんですから、
次のように考えましょう。
2O2- → O2↑ + 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- → 2H2↑
2O2- → O2↑ + 4e-
※記述式の試験の場合は、真面目に①、②の式を書こうね!