塩化ナトリウム融解液の電気分解

質問

高校2年です。
化学の問題を解いていてわからないところがあったのでいくつか質問させていただきます。

陽極と陰極の間に陽イオン交換膜を入れて、電極は鉄を用いて塩化ナトリウム融解液の電気分解をすると、
なぜナトリウムイオンが陰極側から陽極側へ移動するのですか?

また、なぜ陽極で(Na+)+(e-)→Naという反応が起きるのですか?
Cu,Hg,Ag,Pt,Au以外の金属イオンは反応しないんじゃないんですか?
その辺が良く理解できていなくていまいち分からないので詳しく説明してください><

回答No.5

Saturn5 · ベストアンサー

質問の内容のように食塩の融解液ならば、質問内の答えで説明できます。
しかし、補足に「食塩水の間違い」とありましたので、私も何がなんだか
わからなくなっています。

＞Cu,Hg,Ag,Pt,Au以外の金属イオンは反応しないんじゃないんですか?
この理由がわかっておられますか？
反応する金属を丸暗記しているのではないですか？

これらが析出するのはＨよりもイオン化傾向が小さいからです。
言い換えると、イオンになりにくく単体になりやすいのです。
ですから、水溶液中でＨ＋があってもそれに優先して電子をもらって単体になります。
ｋ＋、Ｃａ２＋、Ｎａ＋、Ｍｇ２＋Ａｌ３＋はＨよりもかなりイオン化傾向が大きいです。
言い換えると単体よりもイオンが安定です。
ですから、陰極ではそれらのイオンは電子をもらわずに、それよりもイオン化傾向が
小さいＨ＋が電子をもらってＨ２の単体になります。

ですから、Ｎａの単体を作るのはどの水溶液でも無理です。
Ｈ＋があるのでＨ２が発生してしまいます。
そのため、ＮａＣｌだけを９００℃くらいで溶かし、Ｈ＋の無い状況で電気分解すれば
Ｎａ＋が電子をもらってＮａの単体になります。

お礼

何度も回答ありがとうございます(^_^;)

なんだかぐだぐだですみません…

なるほど、融解液だとNaが生成されるが、水溶液だとNaのイオン化傾向が大きいためそれが起こらないということですね。

なんとなくわかりました。
何度も本当にありがとうございます(>_<)

回答No.4

htms42

「食塩水」であればここに書かれているのは
「水酸化ナトリウム」の工業的な製法です。

お礼

回答ありがとうございます(^^)

調べてみます!

回答No.3

Tacosan

ん? 実は塩化ナトリウム「水溶液」なの?

もしそうなら, 本質的には「塩化ナトリウムの工業的製法」で, 当然だけど
Na^+ + e^- → Na
という反応は起きない (よしんば起きたとしても直ちに水と反応する) はず....

その場合, 「ナトリウムイオンが陰極側から陽極側へ移動する」のは陽極にある電子に引っぱられるからです.

お礼

回答ありがとうございます(^_^;)

陽極の反応式をかけ、みたいな問題で、答えがそうだったんです。

あれ?
電子を受け取っているから陰極の反応か…?

うわーもう全然わかんないっ><

回答No.2

Tacosan

これ, 使ってるのは塩化ナトリウム「融解液」であって塩化ナトリウム「水溶液」じゃないんだよね.

お礼

あ！…そうです！

食塩水でしたっ

全然気づきませんでした…

ご指摘ありがとうございます(^_^;

自分でも何がなんだか分からなくなってきました

回答No.1

Tacosan

前者については「陽極に引き寄せられるのがナトリウムイオンしかない」から.

後者は, はっきりいって状況次第. そもそも「Cu,Hg,Ag,Pt,Au以外の金属イオンは反応しない」というのがどのようなときのことなのか, 理解できていますか?

お礼

回答ありがとうございます(^^)

前者は、水の中の水素イオンが引き寄せられるのかと思ったのですが…

後者は、確かに勘違いしていたようです。
Cu,Hg,Ag,Pt,Auの金属イオンが反応するのは、水溶液にその金属イオンが溶けているときのことですね！