電気分解
図のように塩化銅を水に溶かした塩化銅水溶液に2つの炭素棒を入れて電流を流し、塩化銅を2つの物質に分解する。
結果として陰極では銅が発生し、陽極では塩素が発生する。
陰極では、電子が流れこみ水溶液中の陽イオン(今回は銅イオン)が引き寄せられ電子を受け取る。
その結果銅イオンが電子を受け取り銅原子となる。
陽極では、電子を多く持っている陰イオン(今回は塩化物イオン)が引き寄せられ、電子を放出する。
その結果塩化物イオンが電子を放出し塩素原子となる。
陽極: + →
陰極: → +
電気分解の化学反応式: → +
電池
電池・・・電解質の溶けた水溶液に2種類の異なる金属を入れて電気を取り出す装置(化学エネルギーから電気エネルギーを取り出している)
図のように塩酸に亜鉛板と銅板を入れて、豆電球をつなぐと豆電球が光る。
結果として陰極では亜鉛が溶けて、陽極では水素が発生する。
※2種類の金属を入れたとき、その金属の種類によって陰極か陽極かが決定される。
Mg>Al>Zn>Fe>H>Cu
陰極になりやすい傾向をイオン化傾向と呼び、銅側がイオン化傾向が小さく陽極になり、マグネシウム側がイオン化傾向が大きく陰極となる。
電池の現象
① 陰極(亜鉛板)の金属が電子を放出して水溶液に溶ける。
② ①で放出した電子が陽極に流れることで逆方向に電流が流れ豆電球が光る。
③ 陽極に移動した電子を水溶液中の陽イオンが受け取る。(この場合は水素イオンが水素原子となり水素が発生する。)
※③での陽イオンとして亜鉛イオンも電子を受け取りそうな感じがするが、イオン化傾向(イオンのなりやすさ)が水素イオンより大きいので亜鉛イオンは電子を受け取れない。
陽極: + →
陰極: → +