1。セットアップ:
* 電解質: アノードで酸化(電子を失う)可能性のあるイオンを含むソリューションが必要です。一般的な例は、水(H₂O)、希釈酸(硫酸、H₂SO₄など)、または金属イオンを含む溶液(硫酸銅、Cuso₄など)です。
* 電極: 正の電極(アノード)は酸化が発生する場所であり、負の電極(カソード)が還元が発生する場所です。電極は、プラチナ、炭素、ステンレス鋼などのさまざまな材料で作ることができます。
* コンテナ: 電解質と電極を保持するには、容器が必要です。化学的に不活性であり、アノードで生成されたガスを収集する方法があるはずです。
2。プロセス:
* 電圧の適用: 直接電流(DC)電源が電極に接続され、化学反応を促進する電位差が生じます。
* アノードでの酸化: 正の電極(アノード)では、電解質のアニオン(負に帯電したイオン)が電子を失い、酸化されます。
* 例1:水電解:
* アノード: 2H₂O→O₂ +4H⁺ +4E⁻(酸素ガスが生成されます)
* 例2:硫酸銅電気分解:
* アノード: cu²⁺→cu²⁺ +2e⁻(銅イオンは酸化されています)
* ガス収集: 水電気分解の例で酸素など、アノードで生成されるガスは、以下によって収集できます。
* 上向き変位: ガスは、水で満たされたチューブまたは容器に収集されます。ガスは泡立ち、水を置きます。
* 下向きの変位: ガスは、密度の高いガス(空気など)で満たされたチューブまたは容器に収集され、ガスは底から収集されます。
重要なメモ:
* 水の電解: カソード(負の電極)では、水分子が還元され、水素ガス(2H⁺ +2E⁻→H₂)が生成されます。
* ガス純度: 収集されたガスの純度は、使用される電解質と発生する可能性のある副反応に依存します。
* 安全上の注意事項: 電気分解は、可燃性または毒性ガスを生成する可能性があります。適切な換気と取り扱い手順が不可欠です。
アノードでのガス収集の具体的な例の詳細な説明をご希望の場合は、お知らせください。