食塩水の電気分解

質問

先日、興味があって食塩水の電気分解をしてみました。
飽和食塩水を用いるべきでしたが、タイミングよく食塩が切れてしまい、飽和状態ではなかったと思います。
陽極側と陰極側の水溶液は細い管でつながっており、両極とも炭素棒を使用しています。
安定化電源で電圧を加えると、陰極からは緻密な泡が生じ、陽極からは直径0.5mmほどの気泡が生じました。
しばらく通電すると陽極側の水溶液が黄色く変色してきました。
ここで陰極からは水素が生じていて、陽極からは塩素が生じ、その塩素が水に溶けて次亜塩素酸と塩酸になり、その結果黄色くなった。水酸化ナトリウムや次亜塩素酸ソーダが生じている可能性がある。
と結論づけ、実験を終えました。
そのまま数日放置しておいたのですが、陰極側に白い沈殿が生じていて、陽極側の水溶液の色が淡い黄色に変わっていました。
さらにこれは起電力約2Vの電池になっていることもわかりました。
水溶液の入った容器は両極とも開口しており、塩素は残っていたとしても、非常に軽い水素が残っているとは思えません。
いったいどのような反応が起きているのでしょうか。

回答No.1

htms42 · ベストアンサー

＞塩素は残っていたとしても、非常に軽い水素が残っているとは思えません。
炭素電極を使って電気分解をした場合、吸着がかなり起こっているようです。炭素棒は多孔質です。活性炭で推測してみてください。金属電極ではこういうことは起こらないと思います。

炭素棒で水を電気分解をした場合でも電池をはずした後に起電力が生じます。これは２Ｈ２Ｏ→２Ｈ２＋Ｏ２の逆反応が起こっていると考えられますので燃料電池ができていることになります。（手回しの発電機で希硫酸、または水酸化ナトリウム水溶液を電気分解します。しばらく分解を続けた後ハンドルを回すのを止めます。一度きちんと止めた後手を離すとハンドルが勝手に回転し始めます。）

ご質問の場合も起電力はＨ２＋Ｃｌ２→２ＨＣｌの反応に対応するものだと思います。

お礼

つまり、炭素棒にあいている無数の穴に水素が閉じ込められていたということですね！
だとすれば電池になってしまったのも納得できます。
そういえば水酸化ナトリウムの製法では陽極に炭素、陰極に鉄を使用していましたが、これも今回の件と関係あるんですかね？
ありがとうございました。