酸性水の電気分解

標準状態のpH5の酸性水（硫酸系）1Lを限界まで電気分解すると、何㎥の水素が出てきますか？

No.2 ベストアンサー 回答者： Zincer 回答日時： 2017/09/08 10:19

おそらく化学（高校レベル、電気分解）の授業でのトピックス的な問題なのでしょう。

「１ｋｇの水を電気分解して得られる水素は標準状態で何㎥か？」
ということだと思います。
授業での問題ということなので、今回はこの程度でやめておきましょう。
後は自分で頑張ってみてください。

No.1 回答者： むらさめ 回答日時： 2017/09/07 22:24

非常に出来の悪い問題ですね。

陽極での反応は2通り考えられます。

①陽極に溶けないAu,Pt,Cを使用した場合,
陽極の反応は、2H2O　→　O2↑　+　4e-　+　4H+
陰極の反応は、2e-　+　2H+　→　H2↑

②陽極に溶ける金属を使用した場合,
例として銅だったら
陽極の反応は、Cu　→　Cu(2+)　+　2e-
陰極の反応は、2e-　+　Cu(2+)　→　Cu
亜鉛なら
陽極の反応は、Zn　→　Zn(2+)　+2e-
陰極反応は、2H+　+2e-　→　H2↑

と化学反応を強酸が塩酸のようなハロゲン化物ではない場合、単純にこうなりそうな事は予想できますが、
水素ガスの発生量は色々な条件があり予想は困難です。
②の場合は陽極が溶け切った時点で反応終了です。陽極の物質量を決める必要があるのと、
pHが溶液の成分変化でどの程度、電気分解時の分極挙動が影響を受けるのかが予測困難な為です。
実験をする事は可能ですので、分極挙動等を考察に盛り込むことは出来ます。

①は一応水溶液の成分は無さそうですが、個々の電極での分極の影響、過電圧をどの程度見込めば良いかなど予測を阻む要素があります。
これも実験することで、挙動を把握することは出来ますね。

①と②について共通の問題点として、実験装置の概要が全く不明であること。
電気分解していくうちに水溶液が２つの部分に分割してしまったり、上手く液の攪拌が行えるか等が分からないためです。

この回答へのお礼

大変丁寧な説明ありがとうございました。授業の終わりに先生が出した問題で、情報が少なく苦戦していたので、詳細を聞いたあと、この解説を活用してみます！！

お礼日時：2017/09/07 22:30