水酸化ナトリウム水溶液を電気分解すると

質問

水酸化ナトリウム水溶液や薄い硫酸を電気分解すると、水素と酸素が発生するとありました。なぜ、そうなるのでしょうか。

回答No.1

taku83 · ベストアンサー

水酸化ナトリウムは水中でほぼ全ての分子がイオンに解離しています。
NaOH → Na+ + OH-
陽極と陰極における反応は次のようになります
陽極　　4OH- → 2H2O + O2↑ + 4e-
陰極　　2Na+ + 2e- + 2H2O → 2NaOH + H2↑
上式はよくみますと、水酸化ナトリウムの電解反応であって、結果的に次のように電気分解されたことになります。
2H2O → O2↑ + 2H2↑

硫酸の場合も同じく、ほぼ全てイオンに解離しています。
H2SO4 → 2H+ + SO4 2-
陽極　　4OH- → 2H2O + O2↑ + 4e-
陰極　　2H+ + 2e-→ H2↑

ちなみに塩酸の水溶液の場合は
HCl → H+ + Cl-　
のように解離しているので、陽極には塩素、陰極には水素が発生します。

補足

硫酸の場合　H2SO4 → 2H+ + SO4 2- 　となっているのに、何故、陽極で　4OH- → 2H2O + O2↑ + 4e- 　となるのでしょうか？so4 2-は、陽極に行かないのでしょうか？

回答No.3

may-may-jp

SO4 2-よりも、OH-の方が、陽極に引き寄せられやすいからです。
詳しくは「新・化学入門」（駿台文庫、三国均著）の電気分解のところを。

参考URL：

http://www.gakusan.com/

お礼

ありがとうございます。ただ、硫酸の中にOH-があるというのが、よくわかりませんでした。

回答No.2

myeyesonly

こんばんは。横から失礼します。m(__)m

＞so4 2-は、陽極に行かないのでしょうか？

これは単に、taku83 さんが書き間違えられただけだと思います。
硫酸の中には、OH- はほとんどないですからね。

2SO4 2- → 2SO3 + O2 ＋ 4e- という反応が起こりますが、SO3 は回りにある
水とすぐに反応して、H2SO4 となり元の硫酸になっちゃいます。

＃ taku83 さん、出しゃばってごめんなさい。m(__)m

お礼

ありがとうございました。よく理解できました。