LX5–I0±±)G=cpv�UÔúÀÁšÃğ…¡‰Ah gƒÚ~˃Ëø…„D„p,à«a˜Æ€–$DØıkAŞg`àéÒÜ,V{®wº&. 2020/3/13 【電池と電気分解3|ボルタ電池とダニエル電池】 まずは,陽極の反応からみます. 上述したように,電気分解における「陽極」とは「電気分解で電池の正極とつながる方の極」のことをいいます. そのため,電池の正極は電子を受け取るので,その電子は陽極からきていることになります. すなわち,陽極は電子を放出していることになるので,陽極では酸化反応が起こります. さて,陽極での反応は,大まかに陽極の素材が 1. 2 電気分解 check11 電気分解 電解質の水溶液などに外部から電気エネルギーを与えて,強制 的に酸化還元反応を起こさせること。電解ともいう。 暗記 陰極(-) 外部電源の負極につないだ電極。 電子が流れ込み,還元反応が起こる。 陽極(+) 【電池と電気分解2|イオン化傾向と電池の考え方】 【電池と電気分解6|陽極と陰極の反応4パターンを理解する】←今の記事, 上述したように,電気分解における「陽極」とは「電気分解で電池の正極とつながる方の極」のことをいいます., そのため,電池の正極は電子$\ce{e-}$を受け取るので,その電子$\ce{e-}$は陽極からきていることになります., すなわち,陽極は電子$\ce{e-}$を放出していることになるので,陽極では酸化反応が起こります., 「電池」と「電気分解」を混同してしまう人は少なくありません.簡単に言えば,電池は「自発的な反応」で,電気分解は「受動的な反応」という違いがあります.前回の記事では,陽極/陰極と正極/負極の違いも詳しく説明しています., 陽極は「電子$\ce{e-}$を放出する」=「酸化反応が起こる」.また,陽極は素材で反応が変わることを知っておく., 陽極が金Au,白金Pt,炭素Cでなければ,電極が酸化されて陽イオンとなって溶け出します., つまり,金Au,白金Pt,炭素Cくらい陽イオンになりにくい素材でなければ,極自体から電子$\ce{e-}$が抜かれ,陽イオンにされてしまうというわけです., なお,これら「金Au,白金Pt,炭素C」は「高級なもの」と考えれば覚えやすいと思います., 「金」も「白金(プラチナ)」も高級品ですね.また,炭素CはダイヤモンドCからの連想です., 陽極が金Au,白金Pt,炭素Cでなければ,電極自体が酸化反応を起こして,電極が陽極となって溶け出す., やはり陽極で酸化反応が起こるのは先ほど書いた通りですが,陽極が金Au,白金Pt,炭素Cのときは,溶液に含まれているイオンが酸化されます., 金Au,白金Pt,炭素Cはかなり陽イオンになりにくいため,溶液中のイオンが酸化されるわけですね., さて,溶液中のイオンは,「ハロゲン化物イオン」が含まれているかどうか,がキーになることが多いです., ハロゲン化物イオンはとても酸化されやすいので,溶液中にハロゲン化物イオンが含まれている場合にはハロゲン化物イオンが酸化されます., ハロゲン化物イオンのような酸化されやすいイオンが含まれていないときは,酸素$\ce{O2}$が発生します., なお,硝酸イオン$\ce{NO3^-}$,硫酸イオン$\ce{SO4^2-}$,リン酸イオン$\ce{PO4^3-}$が酸化されにくい理由は,それぞれに含まれる窒素N,硫黄S,リンPの酸化数が高く,それ以上酸化できないことにあります., 酸化数は元素がどれだけ酸化数されているかを図る指標で,酸化還元反応を捉える上で便利です.酸化数は簡単な8つの原則と2つの例外を覚えていれば簡単に求められるので,確率にフォローしておいてください., 強塩基の場合は,水酸化物イオン$\ce{OH-}$が溶液中に多量に存在し,水酸化物イオン$\ce{OH-}$は酸化されやすいので,$\ce{OH-}$から酸素$\ce{O2}$が発生していることに注意してください., 一方,強塩基でない場合は,$\ce{OH-}$が溶液中に少ないので,水$\ce{H2O}$から直接酸素$\ce{O2}$が発生していますね., 溶液に酸化されやすいイオンが含まれていないときは,酸素$\ce{O2}$が発生する.このときの反応式は,溶液が強塩基のときと強塩基でないときで異なる., 陽極とは反対に,電気分解における「陰極」とは「電気分解で電池の負極とつながる方の極」というのでした., 電池の負極は電子$\ce{e-}$を放出するので,その電子$\ce{e-}$は陰極に流れていくことになります.すなわち,陰極は電子$\ce{e-}$を受け取っているので,陰極では還元反応が起こります., (実は,陰極の反応は微妙なところがあるのですが,高校化学ではそのような微妙な場合が出題されることはほとんどないので,この記事ではその微妙なところは無視します.), 陰極は電子$\ce{e-}$を受け取る=還元反応が起こる.「溶液にイオン化傾向の小さい金属イオンが含まれているかどうか」で反応が変わることを知っておく., イオン化傾向とは「陽イオンへのなりやすさ」のことでした.つまり,「イオン化傾向の小さい金属の陽イオン」=「陽イオンになりにくい金属の陽イオン」となります., 「陽イオンになりにくい金属の陽イオン」は簡単に還元されて,普通の金属に戻ろうとします., ここでの「陽イオンになりにくい金属」としては,基本的には「イオン化傾向がZnより小さい金属」のことですが,問題に登場するのは, イオン化傾向の大きい順に金属を並べた「イオン化列」は次のようになることを思い出しておきましょう., 銅Cuが陽イオン$\ce{Cu^2+}$になることができるように,金属は陽イオンになる性質(イオン化傾向)を持っています.このイオン化傾向には強さがあり,これを順番に並べたものをイオン化列と言います.このイオン化傾向を利用して電気を取り出す装置が電池です., さて,先ほど書いたように,「イオン化傾向の小さい金属の陽イオン」が溶液中に存在すれば,容易に還元されて単体の金属に戻ります., の反応が起こります.このとき,銅イオン$\ce{Cu^2+}$,銀イオン$\ce{Ag+}$から単体の銅Cu,銀Agができています., このように,溶液中のイオンなどが固体となって生成されることを「析出」といいます.上の場合では「銅Cuが析出した」「銀Agが析出した」などと表現します., 銅Cuや銀Agといった「イオン化傾向の小さいイオン」=「陽イオンになりにくいイオン」が含まれているとき,そのイオンが電極に析出する., 溶液中に「イオン化傾向の大きい金属の陽イオン」=「陽イオンになりやすい金属の陽イオン」しか含まれていないときを考えます., 水素Hを除く1族元素を「アルカリ金属」といいます.アルカリ金属は反応性に富み,水$\ce{H2O}$や空気中の酸素$\ce{O2}$などと様々な反応をします.アルカリ金属の性質,製法,反応の基本事項をまとめています., 「イオン化傾向の大きい金属」は陽イオンでいる方が安定なので,あまり単体の金属に戻ろうとはしません., 強酸の場合は,水素イオン$\ce{H+}$が溶液中に多量に存在し,水素イオン$\ce{H+}$は還元されやすいので,$\ce{H+}$から水素$\ce{H2}$が発生していることに注意してください., 一方,強酸でない場合は,$\ce{H+}$が溶液中に少ないので,水$\ce{H2O}$から直接水素$\ce{H2}$が発生していますね., 溶液に酸化されやすいイオンが含まれていないときは,水素$\ce{H2}$が発生する.このときの反応式は,溶液が強塩基のときと強塩基でないときで異なる., 陽極はまず電極が何かを確認するところがスタートで,電極が溶けない場合には,溶液中の酸化されやすいイオンが酸化されるか,なければ酸素$\ce{O2}$が生じます., 一方,陰極は電極が解けることはなく,溶液中の還元されやすいイオンが還元されるか,なければ水素$\ce{H2}$が生じます., […] 参照:https://yama-taku.science/chemistry/battery-electrolysis/four-patterns-of-electrolysis/ […], このサイトはスパムを低減するために Akismet を使っています。コメントデータの処理方法の詳細はこちらをご覧ください。, イオン化傾向を利用して電気が流れるようにした仕組みのことを電池といい,電気分解は電池に繋いでビリビリと電気を流すことで分解が起こる仕組みのことをいうのでした., 簡単に言えば,電池は「自発的な反応」で,電気分解は「受動的な反応」という違いがあります., 溶液中にハロゲン化物イオンが含まれている場合にはハロゲン化物イオンが酸化されます., それぞれに含まれる窒素N,硫黄S,リンPの酸化数が高く,それ以上酸化できないことにあります., 酸化数は簡単な8つの原則と2つの例外を覚えていれば簡単に求められるので,確率にフォローしておいてください., 強塩基の場合は,水酸化物イオン$\ce{OH-}$が溶液中に多量に存在し,水酸化物イオン$\ce{OH-}$は酸化されやすい, 「イオン化傾向の小さい金属の陽イオン」が溶液中に存在すれば,容易に還元されて単体の金属に戻ります., 溶液中のイオンなどが固体となって生成されることを「析出」といいます.上の場合では「銅Cuが析出した」「銀Agが析出した」などと表現します., アルカリ金属は反応性に富み,水$\ce{H2O}$や空気中の酸素$\ce{O2}$などと様々な反応をします., 強酸の場合は,水素イオン$\ce{H+}$が溶液中に多量に存在し,水素イオン$\ce{H+}$は還元されやすい, 【中国語特許翻訳】学習記録(2020/04/11)|Log for trans Chinese, 溶液中にイオン化傾向の小さい金属のイオン($\ce{Cu^2+}$, $\ce{Ag+}$など)が含まれているとき,これらは還元されて析出する(Cu,Agなどが生じる)., 溶液中にイオン化傾向の小さい金属のイオン($\ce{Cu^2+}$, $\ce{Ag+}$など)が含まれていないとき,水素$\ce{H2}$が生じる.. 【電池と電気分解4|鉛蓄電池の仕組みと反応】 電池と電気分解, 前回の記事では,イオン化傾向を利用して電気が流れるようにした仕組みのことを電池といい,電気分解は電池に繋いでビリビリと電気を流すことで分解が起こる仕組みのことをいうのでした., さて,電池は組み立てれば自然に電気が流れることにより,電池の電極のプラスとマイナスが決まります.これをそれぞれ正極,負極といいました., 一方の電気分解は自身だけではプラスとマイナスが決まらず,電池の正極と繋いだ方を陽極(プラス),負極と繋いだ方を陰極(マイナス)というのでした., さて,今回の記事では,その電気分解の陽極と陰極でどのように反応が違うのかを4パターンに分けて解説します., 【電池と電気分解1|電池の仕組みと電流の正体】 金Au,白金Pt,炭素Cでないとき 2. ンは陰極に,陰 イオンは陽極に引かれ,そ れぞれ電子授受して原 子や分子となる。これを電気分解という。"(2) 恐ろしいことに,こ の"説 明"は 一から十までウソだった。 スズメ百までの諺どおり,子 供心にしみついたイメージはおいそれとは落と 金Au,白金Pt,炭素Cのとき で反応が変わります. ゼロから難関大まで!京大博士課程の予備校講師が受験科目を分かりやすく解説しています!, 2015/7/16 【電池と電気分解5|電気分解の基本と,電池と電気分解の違い】 û8CÚ-š*q%ü*hQ0RyQËàÈÀû€iKGö&†|î7 \