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第28回:電気分解【さまざまな電気分解】

今回は、前回の最後に引き続き、さまざまな電気分解反応を説明します。
 ① 水の電気分解(希硫酸、KOH 水溶液の電気分解)
 ② NaOH の製法、陽イオン交換膜法
 ③ NaCl の融解塩電解
 ④ Al2O3の融解塩電解(ホール・エルー法)

① KOH水溶液の電気分解

KOH水溶液を白金電極を用いて電気分解すると、結局、水が電気分解されます。

陽極 : 極板はPtですから、陽極板の溶解は起こらず、OHが酸化されてO2が生じます。
  4OH → O2↑ + 2H2O + 4e
陰極 : アルカリ金属のイオンのK+は反応しませんから、H2O が還元されてH2が生じます。
  2H2O + 2e → H2↑ + 2OH

陽極と陰極の反応をあわせると、2H2O → 2H2 + O2 となります。すなわち、この反応は水の電気分解なのです。

この反応で、少量のKOHやNaOHを加えるのは、水溶液中のイオン濃度を大きくして、電流を流しやすくするためです。

強塩基ではなく、強酸のH2SO4を白金電極を用いて電気分解しても、水が電気分解されます。

陽極 : 極板はPtですから、陽極板の溶解は起こりません。また、SO42ーも反応しないため、
H2O が酸化されてO2が生じます。
  2H2O → O2↑ + 4H + 4e
陰極 : 水溶液は酸性なので、Hが電子を受け取って、H2が生じます。
  2 H + 2e → H2

陽極と陰極の反応をあわせると、2H2O → 2H2 + O2 となりますね。やはり、この反応は水の電気分解なのです。

このように、KOH、NaOH、H2SO4の電気分解は、水の電気分解であることを覚えておきましょう。

平野 晃康

平野 晃康

株式会社CMP代表取締役
私立大学医学部に入ろう.COM管理人
大学受験アナリスト・予備校講師

昭和53年生まれ、予備校講師歴13年、大学院生の頃から予備校講師として化学・数学を主体に教鞭を取る。名古屋セミナーグループ医進サクセス室長を経て、株式会社CMPを設立、医学部受験情報を配信するメディアサイト私立大学医学部に入ろう.COMを立ち上げる傍ら、朝日新聞社・大学通信・ルックデータ出版などのコラム寄稿・取材などを行う。

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