電気分解の際の陰極（水素）の反応

質問

学校で塩化ナトリウムの電気分解の実験を行いました。
そのレポートで「両極で起こった反応をイオン反応式であらわせ」という問題があるのですが、陰極の水素の反応をあらわした式がよく分かりません・・・
授業で習った式は　2H^+＋2e^-→H2　なのですが、参考書などを見ると　2H2O+2e^-→H2+2OH^- となっています。
水が電離するかしないかの違いだと思うのですが、一体どちらが正しいのでしょうか？

回答No.2

htms42 · ベストアンサー

現在の高等学校の教科書では
（１）陰極での水素発生の式
酸性溶液で
２Ｈ＋＋２ｅ－→Ｈ２
中性、アルカリ性溶液では
２Ｈ２Ｏ＋２ｅ－→Ｈ２＋２ＯＨ－

（２）陽極での酸素発生の式
アルカリ性溶液で
４ＯＨ－→Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ－
中性、酸性溶液で
２Ｈ２Ｏ→Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ－

に統一されています。

泡が見える程度の速さで電気分解が起こっているときは
中性の水の解離で出来たＨ＋またはＯＨ－では間に合わないそうです。水の解離はこれをカバーするほど速くはないそうです。
水が直接反応していることになります。電圧も少し変わるでしょう。

参考　渡辺正編著「電気化学」

回答No.3

Kemi33

昔こんな質問がありました。チョットフォローするのが困難ですが，結論としては，#2さんが回答されている事の様です。

　・http://oshiete.eibi.co.jp/qa442256.html
　　QNo.442256 水の電気分解で H2O が反応するのは何故？

参考URL：

http://oshiete.eibi.co.jp/qa442256.html

回答No.1

noname#160321

精密に言うと「両方起こっている」のが正しいと思います。
水素イオン濃度は中性で[Ｈ+]＝１０^(-7)（mol/Ｌ）
と非常に小さいことを考えると、水の電離速度は非常に速く通常は平衡状態にあると考えられますが、電気分解速度がこれを超えて、水素イオンの拡散も追いつかないと考えると、水素イオンだけでなく中性の水の反応も考えなくてはなりません。

お礼

回答ありがとうございます。
水素が反応に追いつかなくなると、水が反応するということですね。
非常に参考になりました！