水の電気分解について

テストで水の電気分解について
出てきましまた

これは何を分解していますか？
という問題に対して答えは 水 でしたが
僕は水酸化ナトリウム水溶液と書いてしまいました
これは不正解なのでしょうか
教えてください

No.1 回答者： むらさめ 回答日時： 2017/11/13 00:27

水は電気伝導性が小さいため、確かに電解質を溶かした水溶液の状態で電気分解実験を行います。

問題の設問の文章にもによるとも思うのですが、
”何が電気分解されているのか”　という設問だった場合、やはり水と答えないといけないでしょうね。

水酸化ナトリウムは電気分解に関与はしていますが、水酸化ナトリウムが電気分解されている訳ではないです。
水酸化ナトリウムは強アルカリで目などに入ると危険なため、中高の実験では使う機会が少なくなっていて、違う電解質を加えた水溶液で実験することがあるのですが…。

No.2 回答者： isoworld 回答日時： 2017/11/13 19:05

水を電気分解するのなら、水は水酸化ナトリウムではないので、水と書くほかはありませんね。

回答Ｎｏ．１にあるように、水（とくに純粋の水）は電気をほとんど通さないためそのままでは電気分解するのが難しく、たとえば水酸化ナトリウムを加えて電気を通しやすくして電気分解させますが、あくまでも電気分解する対象は水です。

No.3 回答者： windwald 回答日時： 2017/11/18 00:26

"水酸化ナトリウム水溶液に直流電圧をかけて電気分解をした"と言う設定で、

「何を分解しているか」を問う問題であるなら、「水酸化ナトリウム水溶液」がまっとうな正解です。
中学レベルでは「水」という解答も良いでしょう。高校以上ならなにをか言わんや、と思いますが。
もっとも高校レベル以上ならそんな問題出ませんけどね。陽極で起こった反応、陰極で起こった反応をそれぞれ答えさせるなどします。
電気分解される対象は、陽極では水酸化物イオン、陰極では水分子であり、水が分解されたとだけ解答するのはちょっと違和感を覚えます。

もし、「水酸化ナトリウム水溶液」の解答が不正解とされたならば、それは出題者が電気分解を理解できていないと言わざるを得ません。
(両極とも水を分解させたいのなら硫酸ナトリウムや硝酸ナトリウムの水溶液を分解するほうがよいでしょう。)

なお、「純粋な水は電気を通さないから水酸化ナトリウムを加えて電気を通しやすくして電気分解する」という説明は中学生向けの方便(＝ウソ)であり、現実とは違います。
そもそも、水溶液中に直流の電気が流れるのは電気分解が起こるからですので、因果関係が逆になっています。

No.4 回答者： amerikaumare 回答日時： 2017/11/19 18:30

「何を分解したか」という質問に対しては「水」が正解となる。

　惜しかったね。　考えすぎだね。
「水を電気分解しています　容器の中には何が入っていますか」という質問なら「水酸化ナトリウム水溶液」が正解です。
分解している者はあくまでも「水」であって水酸化ナトリウムは分解されていない。

なお、”水は電気を通しにくいから、じゃぁ塩をいれればいい”などと実験するなよ。　塩水を電気分解すると塩素ガスと酸素が出てくる。　塩素ガスは毒ガスだから死ぬよ！！！！

No.5 回答者： windwald 回答日時： 2017/11/21 13:01

重ねて言いますが、厳密な話、これは「水酸化ナトリウム水溶液の電気分解」です。

中学生向けのウソなら「水の電気分解」がおまけのマルかもしれませんが、正しい答えは「水酸化ナトリウム水溶液の電気分解」です。

結果、水が電気分解されたのと同じ物質が精製していますけどね。
陽極で起こる反応が、今回の電気分解では
水酸化物イオンが分解されて 4OH^- → O2 + 2H2O + 4e^-
水が分解されているのであれば、2H2O → O2 + 4H^+ + 4e^-
になるから。
これはそれぞれ平衡電位がvsSHEでそれぞれ+0.401V、+1.23Vと異なっていることからも、
非常に似てはいるが異なる現象であると言えます。