ホフマンによる塩化ナトリウム水溶液（ＢＴＢ入り）の電気分解

先日塩化ナトリウム水溶液の電気分解をしました。ですが、考察として分からないことが何点かありました。分かる方がいらっしゃいましたら、回答お願いします。
方法として、ホフマン電気分解装置に１Ｍの塩化ナトリウム水溶液（ＢＴＢで着色）をいれ、陽極に炭素・陰極に白金を使用し、空気を抜き、0.10Ａで二十分間電解を行いました。という実験でした。
結果として。発生した水素の体積が17.4ｍｌ、塩素の体積が0ｍｌ、液温16.4℃　大気圧753.25ｍｍｈｇ　飽和水蒸気圧14.23ｍｍｈｇ　でした。
これにより流れた電気量をファラデー定数をつかって考えると
0.1（Ａ）×１２０（秒）＝120（Ｃ）ですね？
そこから電子のモル数をだすのに
n＝120/96500/2＝0.0000621mol　になると計算しました。
Ｑ１：この電気量よりもとめた体積（たぶん水素）＝(1000000×n×8.31×（273+温度））÷（（大気圧-水蒸気圧）×101300/760）
の式の意味を教えてください。
Ｑ２：電気分解をしていると炭素電極のある陽極の側の管内が黄色→無色になりました。これはＰＨのせいですか？また、塩素がまた水に溶けてNaClOが出来るからでしょうか？
Ｑ３：両極で起こった反応が正確にわかりません。どう考えたらよいのでしょうか？
以上長々しくなってしまいましたが、回答お願いします。

No.1 回答者： Josquin 回答日時： 2007/12/08 23:54

Ａ１

高校の化学IIで「気体の状態方程式　PV=nRT」というものを習います。
P：圧力、V：体積、ｎ：物質量（モル数）、R：気体定数、T:絶対温度
PV=nRTを変形すると、V=nRT/Pになります。
あとは、数値を入れていけばいいのですが、体積をL（リットル）にしたり、温度を絶対温度にしたり（摂氏温度+273）、圧力をPa単位でH2の分圧にして・・・という作業の結果が、その式だと思います。
「気体の状態方程式」を勉強していないと理解不能なので、自分で勉強するか、習うのを待ちましょう。

Ａ２
塩素はその酸化力によって、漂白作用を示します。
なお、塩素が水に溶けたらHClOが出来ます。
今の場合、NaOHと反応してNaClOが出来ているのかもしれませんが。

Ａ３
陰極　水素発生
陽極　塩素発生
反応式はどの教科書にも書いてあるはずです。

ところで、20分は何秒ですか？
電子のモル数は２で割ってはダメです。
２で割るのは、水素にしろ塩素にしろ、電子２モルで気体１モルが発生するからです。

この回答へのお礼

ご解答ありがとうございました。
Ａ１：習っているはずのことを形を変えるといざというときに思い出せませんでした。
Ａ２：酸化力で透明になってしまったのですね？
Ａ３：水素が発生するのは　Ｈ２Ｏ由来なのかＨ+由来なのかがわからないんですね。
２０分は1200秒です。

お礼日時：2007/12/09 10:50