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硫酸銅の電解とは何ですか?

硫酸銅(CUSO₄)の電解

硫酸銅溶液の電気分解は、電流が溶液を通過するプロセスであり、電極で化学反応が発生します。これが何が起こるかの内訳です:

セットアップ:

* 電解細胞: 2つの電極(アノードとカソード)が浸漬された銅硫酸溶液を保持している容器。

* 直接電流出典: 一定の電力を提供する電源。

* 電極: 通常、プラチナや炭素などの不活性材料で作られています。

反応:

* アノード(正の電極): アノードからの銅金属は銅イオン(cu²⁺)に酸化され、溶液に入ります。

* 反応: cu(s)→cu²⁺(aq) +2e⁻

* カソード(負の電極): 溶液からの銅イオン(cu²⁺)は銅金属に還元され、陰極に堆積します。

* 反応: cu²⁺(aq) +2e⁻→cu(s)

全体的な反応:

全体的な反応は、アノードからカソードへの銅の移動です。

* cu(s) +cu²⁺(aq)→cu²⁺(aq) + cu(s)

観測:

* アノード: 銅が酸化されると、アノードは徐々に溶解します。

* カソード: 銅金の層がカソードに堆積します。

* 解決策: 溶液中の銅イオンの濃度は、溶液から失われた銅イオンがアノードによって補充されるため、比較的一定のままです。

アプリケーション:

硫酸銅の電解には、以下を含むいくつかの実用的な用途があります。

* 電気めっき: このプロセスは、他の金属を銅の薄い層でコーティングするために使用され、腐食抵抗、導電率、または外観を改善します。

* 銅精製: 不純物は、電気分解により粗銅から除去することができ、高純度の銅をもたらすことができます。

* 銅生産: 銅は、電気分解によって鉱石から生成できます。

重要なメモ:

*反応には、反応を駆動するために直接電流(DC)ソースが必要です。

*硫酸銅溶液の濃度は、電気分解速度に影響します。

*他のイオンも溶液に存在する可能性があり、潜在的な副反応につながります。

硫酸銅の電気分解は、電流を使用して化学反応を促進し、貴重な製品を生産する方法の魅力的な例です。

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