銅の電解精錬

Cu電極、CuSO4を使った電解精錬を考えます

この時陽極で、『水』が還元されずに『Cu』が酸化されCu+になるのはなぜなのでしょうか


ものすごく初歩的な質問なのかもしれませんが、よろしくおねがいします

No.2 回答者： htms42 回答日時： 2011/04/19 06:28

電解精錬の場合は単極で見るのではなくて正極、負極の両方をセットで見ることになります。

どちらの極も電極にはＣｕ、電極の浸されている水溶液の中にはＣｕ^2+があります。

Ｃｕ　⇔　Ｃｕ^2+　＋　２ｅ^-
の釣り合いがどちらの極でも成り立っているとすればいいでしょう。

その状態で少し電圧をかけます。
正の電圧のかかった方の電極では⇒の向きの変化が起こります。
負の電圧のかかった方の電極では←の向きの変化が起こります。
Ｃｕのトータルの量、Ｃｕ^2+のトータルの量は変化しません。
Ｃｕの存在する場所が変わったというだけの変化です。

この変化は電圧がかかっておりさえすればいいのですから、「必要な最低の電圧はいくらか？」と問いに対しては０Ｖというのが答えになります。
普通の電気分解とは異なります。
電圧をかけて無理に反応を起こさせているのがふつうの電気分解です。

２本のガラス管Ａ，Ｂをゴム管でつないで水を入れます。
連通管ができます。水位は等しいです。
片方のガラス管Ｂを少し下げます。内部の水はＡからＢに少し移動します。
初めＢの位置を高くしておきます。Ａには一杯水が入っていて、Ｂはほとんど空という状態です。でも水面の高さは等しいです。Ｂをゆっくりと下げて行きます。Ａの中の水はほとんど全部Ｂに移って行くということが起こります。電圧を加え続けるということで反応を持続させるというのは水位の差を維持しながらＢを下げ続けるというのに対応しています。でもこの水位の差はごく小さいものでいいのですから電圧が小さいものでいいというイメージも取れるだろうと思います。

No.1 回答者： doc_sunday 回答日時： 2011/04/18 20:22

かの有名な「イオン化傾向」で水素の方が銅よりイオン化し易いので、

たとえＨ2ができてもＣu^2+に電子を渡して２Ｈ^+になるからです。