おたくな実験集

おたくで実験好きな御宅菜プロ太の
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水の電気分解

2008-01-25 20:15:45 | 実験など
さて水の電気分解は皆さん知っていると思います
水(H20)に電圧をかけると酸素と水素に分解されます
ちなみに陰極で水素・陽極で酸素です
しかし何故陰極・陽極
で発生する気体は決まっているのでしょうか??

少し話を変えます
塩酸(HCl)と水酸化ナトリウム水溶液(NaOH)を混ぜると
塩化ナトリウム(NaCl)と水(H2O)が出来ます
これは酸性の水溶液は水素イオン(H+)を
アルカリ性の水溶液は水酸化物イオン(OH-)を
含んでいて普通の物質は電気的に中性なので
水に溶かすと
HClはH+とCl-
NaOHはOH-とNa+に分かれます
H+とOH-は化合しやすいので電気的に中和し中性になりH2Oとなり
NaとClがくっついてNaClになります

さて話を戻しましょう
さっきの話で水はH+とOH-で出来ています
電気分解なので電子の移動があります
仮想の負の電荷をe-
正の電荷をe+とすると
H+とe- と OH-とe+から
1/2 H2 と 1/2 H2と1/2 O2になると思うのですが
これだと陰極で水素が陽極で水素と酸素が発生することになります
何故陽極で酸素のみが発生するのでしょうか??
これはOH-がe+を受けOHになってOは普通にもう一つの酸素原子とくっつき
O2になるのですが水素はもう一つの水素原子とくっつき
H2になるよりもう一つの電子(e+)とくっつき
水素イオン(H+)になるスピードのほうが速いため
陽極では酸素のみが発生します
END