電気分解と溶液のpHについて

電気分解と溶液のpHについて
硝酸ナトリウム0.1molと硝酸銅(II）0.005molを溶かした水溶液
に１対の白金電極を浸し、0.1Aの電流で19300秒間電気分解した。
このとき一方の電極では最初に銅が析出し、やがて気体が発生した。
もう一方の電極では、気体が発生し続けた。

（１）陰極で気体が発生する反応をｅ-を含む反応式を書け

　　　
（２）電気分解終了後の水溶液のｐｈはおよそいくらか？整数で答えよ。
　　　ただし、電気分解終了後の水溶液は、均一で銅（II）イオンを
　　　含まないとする。

（１）は 2H2O + 2e^(-) → H2 + 2OH^(-) だとわかったのですが、
（２）がさっぱりわかりません。できるだけ詳しい解説お願いします。

No.2 回答者： htms42 回答日時： 2010/02/18 22:13

０．１Ａの電流を１９３００秒流したとき

電気分解で水が何ｇ減少するかを計算してみてください。

No.1 回答者： htms42 回答日時： 2010/02/18 20:04

両方の極で起こったことをすべて反応式にしてみましょう。

（１）で問われていることはその一部です。問われたことだけを考えていればいいのではありません。
陰極：「銅が析出し、気体が発生した」
Ｃｕ^(2+)＋２ｅ^(-)　→　Ｃｕ　　　　　　　　(イ)
２Ｈ２Ｏ＋２ｅ^(-)　→　Ｈ２＋２ＯＨ^(-)　　　(ロ)

陽極：「気体が発生し続けた」
２Ｈ２Ｏ　→　Ｏ２＋４Ｈ^(+)＋４ｅ^(-)　　　　
陰極での反応と電子の数をそろえるために　1/2倍します。
Ｈ２Ｏ　→(1/2)Ｏ２＋２Ｈ^(+)＋２ｅ^(-)　　　(ハ)

(イ)と(ロ)の合計は(ハ)に等しいはずです。
Ｃｕは０．００５ｍｏｌできますからそれに対応してＨ^(+)は０．０１０ｍｏｌ生じます。
その後、ＯＨ^(-)ができますが同じだけＨ^(+)ができます。電解終了後に溶液をかき混ぜればこの分は中和してしまいます。
残るのはＣｕの析出に見合ったＨ^(+)だけです。
水溶液中にＨ^(+)は　０．０１０ｍｏｌあります。
水溶液の体積が書かれていませんのでこれ以上はわかりません。
体積がわかれば濃度が出ますのでｐＨはわかります。

０．１Ａで１９３００秒電流を流したというのは発生した気体の量を求める問題がなければ必要ありません。

この回答への補足

詳しい解説ありがとうございます。
問題文をよく読んでみたところ、分解前の溶液の体積は１Lでした。
なので水素イオン濃度は1.0×10^(-2)mol/Lとなり、pHは2ということでしょうか？
ここで一つ疑問なんですが、、、分解前は1Lありますよね。でも分解でH2Oがいくらか使われるのでその分の体積が減り、1Lではなくなると思うんですが、この考えはあっていますか？

補足日時：2010/02/18 20:24