銀と銅の酸化還元

質問

硝酸銀水溶液に銅線を入れ、銀を析出させる実験を行いました。いわゆる銀樹というやつができる実験です。銀を銅からはがすと銀と一緒に赤茶色の物質もはがれました。この物質はなんなのでしょうか?色やはがれたところから考えて銅ではないかと考えているのですが、だとしたらなぜ銀にくっついてはがれたのでしょうか?この実験では銅の物質量と銀の物質量の比が1:2になるはずなのですが、銀がかなり大きい比になってしまったので、この赤茶色の物質が銀に混ざっていたのが原因ではないかと考えているのです。

回答No.3

Zincer · ベストアンサー

「化学辞典」等を参照されることをお勧めしますが、色から考えると銅（または銅由来の化合物）であると考えて問題無いでしょう。
一応確認しますがそれぞれの物質量は質量の増減から求めたものでしょうか？
以下その条件で回答しますとh-koteさんがお考えのように、析出した銀に銅が付着していた場合、量論比にはかなりの誤差を生じることになるでしょう。

＞なぜ銀にくっついてはがれたのでしょうか?
多少の誤解があるかも知れませんが、厳密なことを言えば「銅が酸化される場所」と「銀が還元される場所」は異なります。（これがedogawaranpoさんの仰る局部電池の考え方）また、表面に銀が析出し銅が直接溶液に接していない場所では銅の酸化は起こらないため、銀樹の根元の部分の銅はかなり侵食されて細くなっていると考えられます。
このようにして銀を剥離するときに、その細い部分が破断したのではないでしょうか？
（注意）
これをそのままレポートに書くと恥を掻きますので、良く理解して自分の言葉で書くことをお勧めします。
ご質問があればどうぞ。このままでは「回答を読んでいないのか」or「読んでも理解できないのか」解りませんよ。

お礼

回答ありがとうございます。最近レポートが忙しくて御礼が遅れてしまいました。回答は全て読ませていただいてます。局部電池に関することは知識不足のため、ただ今電気化学の本を読んで勉強中です。皆さんの意見を元にもっと考えてみたいと思います。

回答No.2

ussun

赤茶色の物質については銅であると思います。
で、なぜ銀の析出量の方が予想より多いのかというと、硝酸銀水溶液に銅を加えると銀が析出するというのは、
銅と銀の間で電子のやりとりが行われているからです。
銅から電子を受け取った銀は固体となって析出します。
では電子を失った銅はどうなるのか？
電子を失うと銅はイオンになり、水溶液中に溶けていった(水和していった)のだとおもいます。
したがって、銅はあまり析出しないのだとおもいます。

回答No.1

noname#21649

しばらく電気化学に関係していないので．
ご質問の意味を化学りょうろんと実測値とのずれの由来として．答えます。
局部電池の所在．生成物の溶解を最初に疑います。

イオン強度から活量を推定して見ると大体．見当がつくはずです。