水の電気分解のちょっとした疑問

質問

理科の授業で水の電気分解というものを習いました。
水は電気を通しにくいので水酸化ナトリウムを入れるという所に疑問です。
電気を通しやすくするなら、なぜ塩化ナトリウムNaCl（食塩）ではダメなのでしょうか？
塩化ナトリウムのほうが、安上がりだと思います。
どうやらこれはイオンが関係しているようですが少し難しいです。
（塾でちょろっと言っていたのですが、忘れてしまいました。）
どなたか分かりやすく教えていただけませんか？

回答No.3

windwald · ベストアンサー

>水は電気を通しにくいので水酸化ナトリウムを入れる
というのは中学生が勉強するときに使う「方便」だと思ってください。
まあ、あまり間違いとも言い切れないのですが。

で、本題です。
起こしたい反応は水の電気分解ですから、それ以外の物が分解される物質を加えてはいけません。
塩化ナトリウムは水溶液中でNa^+とCl^-に分かれます。
このうちCl^-は陽極で分解され、塩素ガスCl2を発生します。
この反応は水が陽極で分解されるよりも優先して起こるため、
水の電気分解の時の電解質としては不向きです。
水溶液中で電気分解されにくい硫酸イオンをもつ硫酸ナトリウムNa2SO4や
硝酸イオンを持つ硝酸ナトリウムNaNO3ならば構いません。
むしろ、水酸化ナトリウムを使うよりも中性であるぶん、
硫酸ナトリウムや硝酸ナトリウムを使ったほうがより安全に実験でききるのですが。

お礼

ほうほう、方便ですか（笑）
やっぱり中学校の理科で習ったことと高校の習うことは少し違っていますね。
たぶん、理解の問題だと思いますがね。
お二方も言われたように、塩化ナトリウムだと違う物質に分解されてしまうのであわないという事ですね。
それと電気分解しにくい物質でも構わないという訳ですか。
どうやら水酸化ナトリウムにする理由は硝酸ナトリウムなどの劇薬は中学生では危ないという事もあるみたいですね。

とてもよく分かりました。ありがとうございました！

回答No.2

kagakusuki

塩化ナトリウムは水に溶かすと塩化物イオンとナトリウムイオンに電解します。
　塩化物イオンはマイナスの電気を帯びていますから、プラスの電気を帯びている正極に引き寄せられ、正極に電子を受け渡し、塩素ガスになります。
　水が分解して酸素ガスが発生するには、塩化物イオンが塩素ガスになるよりも、高いエネルギーが必要なため、正極では主に塩素ガスが発生する事になります。
　一方、負極では、プラスの電気を帯びているナトリウムイオンが、マイナスの電気を帯びている負極に引き寄せられますが、ナトリウムイオンが電子を受け取って金属ナトリウムになるには、水が分解して水素ガスが発生するよりも、高いエネルギーが必要なため、正極では水素ガスが発生する事になります。

　塩素ガスは猛毒ですから、吸い込むと危険ですし、電気分解をしたいのは水だけであるのにも関わらず、塩化ナトリウムも分解していますから、水の電気分解の際に塩化ナトリウムを溶かす事は、目的に沿わない事になります。

お礼

確かに塩化ナトリウムも分解することになりますよね。
水酸化ナトリウムは、ＯとＨが入っていますからね。
そして危険だし目的に沿わないですね。
回答ありがとうございます！

回答No.1

Tacosan

NaCl と NaOH のそれぞれの場合で「何が出るか」を考えてみてください. そうすれば, NaCl を使うと「水の」電気分解にはならないことがわかるかと.

お礼

あ、分かりました。わざわざご指摘ありがとうございます！
塩化ナトリウムをいれるとＯとＨは出ませんね。
電気を通すだけでなく　その電気分解で出したいＯやＨが入らなければダメということですね。