プロセスの理解
* 電気分解: 電流を使用して非質的な化学反応を促進するプロセス。
* 電解質: イオンを含む溶液(この場合、硫酸マグネシウムからのmg²⁺およびソー²⁻イオン)。
* 電極: 電解質に電流を運ぶ導体。
電極反応
* カソード(負の電極): ここで削減が行われます。 最も肯定的な低下の可能性を秘めた種は減少します。
* 反応: 2h₂o(l) +2e⁻→h₂(g) +2oh⁻(aq)
* 製品: 水素ガス(H₂)はカソードで生成されます。
* アノード(正の電極): ここで酸化が発生します。最も負の酸化電位が最も高い種は酸化されます。
* 反応: 2h₂o(l)→o₂(g) +4h⁺(aq) +4e⁻
* 製品: 酸素ガス(O₂)はアノードで生成されます。
マグネシウム
マグネシウムがカソードに堆積することを期待するかもしれませんが、そうではありません。その理由は次のとおりです。
* 水素のより高い還元電位: 水素は、マグネシウムよりも肯定的な低下の可能性を持っています。これは、マグネシウムイオン(mg²⁺)よりも水素イオン(H⁺)がより簡単に減少することを意味します。 言い換えれば、水素イオンは電子を獲得するために「より熱心」です。
* 水の役割: 溶液中の水分子も役割を果たします。彼らはカソードの還元反応に関与し、水素ガスの形成につながります。
要約
* カソード: 水素ガス(H₂)
* アノード: 酸素ガス(O₂)
重要な注意: これは単純化された説明です。実際の反応は、特に高濃度や異なる電極材料で、より複雑になる可能性があります。