【3月6日実施】システムメンテナンス実施のお知らせ

陽極に黒鉛 陰極に銅板 電解液に硫酸酸性の硫酸亜鉛水溶液 を使用した電気分解について質問です
(2015年 京都大学 第一問 硫酸酸性のphの記載はなしです。)

この電気分解では、陰極で亜鉛の析出と気体水素の発生が起こると思うのですが、どちらが主の反応にあたるのでしょうか。
(補足)私は酸性溶液なので水素の発生が優位になると考えたのですが、赤本には亜鉛の析出が主たる反応と記載されていました。
以上が質問内容になります。ご回答して頂けると幸いです。よろしくお願い致します。

A 回答 (2件)

pHと亜鉛イオンの濃度にも依存するのですが、亜鉛イオンの還元が主反応になるような条件なのでしょう。


亜鉛めっき浴にも酸性(ただし塩酸酸性塩化亜鉛溶液)のものがありますが、亜鉛の析出に使われる電気量は想像より大きくなります。
実はこれにはカラクリがあり、水素発生によってpHが上昇すると亜鉛イオンが水酸化物となって電極表面に析出します。
これによって電流密度が上昇し亜鉛を還元するのに必要な電位まで下がってしまうのです。
pH1以下のような酸性であれば水素発生が主反応になるかもしれませんが、pH3程度であれば十分に亜鉛の還元析出が主反応になるでしょう。
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硫酸ではなく硫酸亜鉛がポイントかな。

主たる反応は、例えば、この反応を活用して工業製品で電気亜鉛メッキ鋼板を作りたいとかを考えると、亜鉛と思います。
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