分解電圧について

質問

こんにちは。この前、実験で分解電圧というものをやりました。使った電解液は塩酸、硫酸、水酸化ナトリウムです。そして、この実験で考察をやらなくてはいけないのですが、出来れば、どういうことか解説してくださいおねがいします！
1.各電解質の電解における反応を書け。
2.巻末の標準単極電位の値（←ここが一番分かりません）から各電解質の理論分解電圧を求めよ。

回答No.1

nious · ベストアンサー

理論分解電圧は電気分解と逆向きの反応を考え(それはガルバニセルです)、セル(電池)の標準起電力を標準電位(E゜)から求めればよいでしょう。画像が小さくよく見えませんが電極はPt等の不活性な電極とします。

HClの電気分解：
2Cl^- → Cl2(g) + 2e^- ；E1゜＝1.36V
2H^+ + 2e^- → H2(g) ；E2゜＝0.00V

Cl2(g) と H2(g) が発生するから逆に Cl2(g) と H2(g) からなるセルの標準起電力を考えればよいでしょう。

H2(g),Pt｜H^+ || Cl^-｜Pt,Cl2(g)
上のセルの標準起電力：E＝E1゜－E2゜＝1.36V

H2SO4 の電気分解：
2H2O → O2(g) + 4H^+ + 4e^- ；E1゜＝1.23V
2H^+ + 2e^- → H2(g) ；E2゜＝0.00V

O2(g) と H2(g) が発生するから逆に O2(g) と H2(g) からなるセルの標準起電力を考えればよいでしょう。

H2(g),Pt｜H^+ || H^+｜Pt,O2(g)
上のセルの標準起電力：E＝E1゜－E2゜＝1.23V

NaOH の電気分解：
4OH^- → O2(g) + 2H2O + 4e^- ；E1゜＝0.40V
2H2O + 2e^- → H2(g) + 2OH^- ；E2゜＝－0.83V

O2(g) と H2(g) が発生するから逆に O2(g) と H2(g) からなるセルの標準起電力を考えればよいでしょう。これは塩基性条件の反応です。

H2(g),Pt｜OH^- || OH^-｜Pt,O2(g)
上のセルの標準起電力：E＝E1゜－E2゜＝1.23V

条件は違いますが H2SO4 と NaOH の電気分解はどちらも水の電気分解になるからその理論分解電圧は E＝1.23V と等しくなります。尚、標準電位とネルンストの式については自分で調べてください。(教科書嫁)