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銅および亜鉛電極を使用して塩化ナトリウム溶液の電気分解が発生するとどうなりますか?

銅および亜鉛電極を使用した塩化ナトリウム溶液の電気分解中に起こることの内訳は次のとおりです。

セットアップの理解

* 塩化ナトリウム溶液(NaCl): これにより、電気分解プロセスに必要なイオンが提供されます。

* 銅電極: これはアノード(正の電極)として機能します。

* 亜鉛電極: これはカソード(負の電極)として機能します。

電極での反応

* アノード(銅電極):

* 一次反応: 理想的には、塩化物イオン(CL-)がアノードで酸化され、塩素ガス(CL2)が生成されると予想されます。ただし、このシナリオでは、銅イオンよりも銅が酸化されやすくなります。

* 実際の反応: 銅電極自体が酸化されます:

* cu(s)→cu²⁺(aq) +2e⁻

* カソード(亜鉛電極):

* 一次反応: 水からの水素イオン(H+)はカソードで減少し、水素ガス(H2)を形成します。

* 実際の反応: 水素イオンは確かに減少します:

*2h⁺(aq) +2e⁻→H₂(g)

全体的な反応

電気分解中の全体的な反応は、次のように表現できます。

cu(s) +2h⁺(aq)→cu²⁺(aq) +h₂(g)

観測

* ガス進化: 亜鉛電極(カソード)で水素ガスが形成される泡が見られます。

* 青色: 銅電極(アノード)の周りの溶液は、銅(II)イオン(cu²⁺)の形成により青く変わります。

* 塩素ガスなし: 銅は塩化物イオンの代わりに酸化されるため、塩素ガスが生成されていることを観察しません。

重要なメモ

* 濃度: 塩化ナトリウム溶液の濃度は、結果に影響します。溶液が非常に希釈している場合、反応が遅い場合があります。

* 電解質: 電解質(この場合、NaCl)の存在は、電流の流れと電気分解プロセスの発生に不可欠です。

要約

銅および亜鉛電極を使用した塩化ナトリウム溶液の電解は、アノードでの銅の酸化とカソードでの水素イオンの還元をもたらします。このプロセスは、銅(II)イオンの形成により、水素ガスと青い溶液を生成します。

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