金メッキの化学反応

質問

シアン化金カリウムを用いた金メッキの化学反応を理解したいのです。
KAu(CN)2→K+ +Au(CN)2- 即ち、溶液中でカリウムのプラスイオン、Au(CN)2のマイナスイオンに解離しており、陰極では、更に、そのマイナスが＋１と-２の形で、
Au+ +2(CN)-
という形になっており、
そのAu+が陰極から電子e-をもらって、Au原子として析出する。
一方、陽極では（アルカリ性の場合）、
2OH- →(1/2)０2↑+H2O+2e-
ということです。
下記を教えて頂きたく、、
（１）この金メッキの過程で流さなければならない電流を考えるとき、金（キン）１原子を析出させるためには電子１個を考えればいいのですか、それとも、Au+と同時にK+もあるわけなので、Au+とK+と両方同時に対で考えて電子２個分を考える必要があるんでしょうか。陽極からキンが溶け出すというのではなく、シアン化金カリウムを供給しながらその濃度を一定にしていくようなので、K+がやはり電子をもらってカリウムがどこかに析出するのか、それともカリウムイオンはそのままどんどん濃くなっていくのか、、教えていただけないでしょうか。
別な言い方をすると、流す電流は総てAu+をＡｕにするだけ（電子１個分）と考えていいのかどうか。
（２）陽極では、酸素ガスが発生するようですが、2e-は陽極に電子を供給し回路が一巡するのは分かるんですが、OH-をどんどん消費するので、新しい水の分解がOH-とH+に別れて、どんどんOH-を供給するとすると、H+はどうなるんでしょうか。ペーハー（ＰＨ）は一定に保たれるんでしょうか。

以上、金メッキの過程（化学反応、化学式）に関して教えて頂きたくよろしくお願いします。

回答No.1

KURUMITO · ベストアンサー

シアン化金カリウム溶液を扱う場合には猛毒なシアンガスの発生が考えられますので溶液は常にアルカリ性の状態で取り扱うことが必要です。そのため液中にはKOHなどが多く含まれていることになりますね。
そこで電解反応ですが陰極では
Au^+ + e →　　Au
K^+ + Au(CN)2^- →　　K^+ + Au + 2CN^- (1)
陽極では
OH^- →　　1/4O2 + 1/2H2O + e
KOH →　　K^+ + OH^- →　　K^+ + 1/4O2 + 1/2H2O (2)
したがって電解による反応は上式の(1)と(2)から次のようになります。
K^+ + Au(CN)2^- + K^+ + OH^- →　　K^+　 + Au + 2CN^- + K^+ + 1/4O2 + 1/2H2O
2K^+ + Au(CN)2^- + OH^- →　　2K^+ + Au + 2CN^- + 1/4O2 + 1/2H2O
したがって電解によってOH＾－は消耗していきますが溶液中に予め加えられているKOHなどによって補われていきますので酸性になることの無いようにしています。
仮に溶液が酸性になりますと猛毒のシアンが水素のガスが発生し危険な状態となりますので常にアルカリ性を保つようにしています。
ご質問の件は金1原子に1個の電子が関係することになります。K＾＋は関係ありません。
供給される電子1個はOH^-の酸化によって得られるものです。
溶液中のK^+イオンはKAu(CN)2が追加されればそれだけ多くなりますね。