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電気分解で負極から出てくる電子って陽極で奪った電子と同じものですよね?

あと電気分解って 電解液を分解してる ってことで良いですか?

A 回答 (1件)

電気分解は電解液『の成分』を分解しているという操作です。


『負極から出てくる電子』と『陽極で奪った電子』は同じものではありません。

電子についての理解は往々にして見られる正しくないものです。

電流が流れるという現象は電子が移動する現象を表現したものです。
それをたとえば銅の電線の場合で考えてみます。

そのとき、たとえば電流の伝わる速度は『光の速度』と言われます。
つまり、電源(電池)の + と - とを電線でつなぐと、ー端子から電子が銅線に入り、光の速度で銅線を走った電子が+端子から電源に戻るということです。

この説明でも、あなたの質問と同じように『電源のーから出てくる電子』と『電源の+に戻っていく電子』は同じものか?という疑問が生じます。

実はこの時の導体(銅線)は『ところてん』なのです。
その一方から電子が入ってくると、その電子が導体の反対側にすぐに行くのではなく、導体内の電子はところてんの筒を押すように+端子に向かって押され、その結果+端子に居た電子が導体から出て電源に戻っていきます。
これによって導体内の電子の総量は変わらず、見かけ上、ー端子から+端子へ電子が移動したように見えるんです。

電気分解も同じです。
電解液中の電解質(水)は電子を放出しますが、これは特定の分子からではなく、ある瞬間瞬間をミクロに見ると、あっちの分子から出たかと思うとそれは戻って別のところの分子から出ます。

それをマクロに見て説明したのが化学式が示すものです。
なので、同線の場合と同じように、『負極に近い分子が電子を受け取り』『陽極に近いイオンが電子を電極に渡す』という現象が起きます。

電解液の中でどの分子がイオン化しているかが時々刻々変化して銅線のところてんのような挙動を示します。
ただし、この場合はイオン化やイオンや分子の移動を伴うので、銅線を電流が伝わる場合に比べると現象が起きる速度はかなり遅くなると思います。

余談ですが、半導体と言う物質があることは聞いたことがあると思います。
この物質をうまく使おうとするとき、その物質に微量の不純物を混ぜます。
純粋な半導体は結晶構造に自由電子のような電流を伝える物質を持たないのですが、不純物を混ぜ、それがごく微量だと自由電子がほんの少しだけとなり、『ところてん』ではなく『その自由電子そのもの』が電流を伝える物体になります。
この場合は結晶の中を移動した電子が電流となるので、電流が伝わる速度は高速ではなくなります。

電流が流れるという現象と電子が移動するという現象はミクロには違う現象と言うことをご理解ください。
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