重曹を電気分解すると・・・？

質問

以前ある質問をして、炭酸水素ナトリウムを電気分解をすると水酸化ナトリウムが得られるというご回答をいただいたのですが、たしか加熱をすると水とCO2が発生して炭酸ナトリウムが発生したと思うのですが、電気分解では違う反応が起こるのでしょうか。ご存知の方、教えてください。御願いいたします。

回答No.1

noname#62864 · ベストアンサー

実際に試したわけではありませんので、予想を書かせていただきます。
まず、陽極で起こる反応としては、
4OH- → O2 + 2H2O + 4eで問題ないと思います。

陰極での反応としては、陽イオンの還元ということになりますが、Na+は還元されないでしょうから、
2H+ + 2e → H2ということになると思います。
ということになれば、単なる水の加水分解が起こるだけのように思われます。

炭酸水素イオンの炭素の酸化数は+4ですので、これが陽極で酸化されるとは考えられません。

また、反応系内で部分的に、H+の濃度が増加することがあれば、弱酸である二酸化炭素が追い出されることもあるでしょうが、完全に追い出されるとは考えにくいと思います。

また、現実問題として、重曹の溶解度と電離度は高くないために、重曹水溶液の電気分解は効率的ではないようです。

なお、熱分解とは全く別の反応ですの、比較するのはあまり意味がないように思います。

参考URLに「電気パン焼き」の話が出ており、そこで重曹やその他の電解質の効果について述べられています。本件と直接の関係は薄いかもしれませんが、重曹の効果に関する考察も少し述べられています。

参考URL：

http://web.kyoto-inet.or.jp/people/sugicom/kazuo/neta/butu19.html

お礼

遅くなってすみません。都合よくNaOHは簡単にできないのですね・・・。ありがとうございます。

回答No.2

noname#160321

＃１のお答えの通りですが、実際に「極限」まで反応を進めると、事態は全く違うものになります。

重曹(炭酸水素ナトリウム)の加熱(熱分解)でも、穏やかな加熱では、炭酸ナトリウムが残りますが、激しく加熱すると揮発性の二酸化炭素が抜けあとに酸化ナトリウム(Ｎａ2Ｏ)が残ります。
重曹の電気分解では陰極ではＨ+濃度が高く、これが炭酸水素イオンと反応して次第に二酸化炭素が抜けていき、陰極でも炭酸イオン、あるいは炭酸水素イオンに電子が与えられて安定な二酸化炭素と酸化物イオン(2-)あるいは水酸化物イオン(ＯＨ-)イオンが生じます。
溶液全体はどんどんＮａＯＨが出来るためｐＨが上がり二酸化炭素は抜けにくくなりますが、前記加熱反応の場合と同様最後には水酸化ナトリウム溶液になるでしょう、どのぐらいの時間とどのぐらいの水の追加が必要になるか分かりませんが。

お礼

遅くなってすみません。やはり大変なようですね。でも反応加減によっていろいろな物質が生成するのですね。参考になります。ありがとうございます。