理科の問題で分からないところが・・・・。

２年生の物質の変化で水酸化ナトリウムを電気分解するやつがありますよね？＋極側が酸素が出てきて－極側に水素ができるやつです。そこで分からない問題があります。
何故＋極側の酸素のほうが全部溜まるのが遅いのか？という疑問です。期末テストに先生が出すかもと言っていたので是非答えを知りたいです。本当に分かる人お願いします。
図はhttp://www.max.hi-ho.ne.jp/lylle/sheet/a_henka.h …
の「水の電気分解」というやつです。

No.9 ベストアンサー 回答者： holtnrt 回答日時： 2006/02/08 09:14

それぞれの原子を黒丸と白丸で表しますね。

　Ｈ(水素原子)：○
　Ｏ(酸素原子)：●

次に、物質の条件を箇条書きにします。分からない点やまだ習ってないものがあったら教えてくださいね。

・水はＨ２Ｏ（エイチツーオー）です。
　　水素原子２個と酸素原子１個、合計３つの原子で出来ています。
　　つまり、『○●○』こういう形でくっついて出来てるんですね。

・気体は、原子が２つくっついて出来ています。
　　水素の気体は『○○』、酸素の気体は『●●』です。
　　「気体になる」というのは「原子２つがくっついた」といえます。

さてそれでは、水を電気分解したら酸素が溜まる速度が水素より遅かった理由は何でしょうか。ちなみに水素と酸素が気体になる速さは一緒だって考えていいですよ。


では、答えあわせです。

水分子２個を同時に分解してみましょう。
　『○●○』『○●○』
分解してバラバラになると、○(水素原子)が４つ、●(酸素原子)が２つ出来ますね。次にこれを気体にしましょう。
気体になるとは、２こずつくっつくことですね。だから…
　『○○』『○○』『●●』
こうなります。
水素の方がたくさん出来て酸素の方が少ない理由、そしてそれが２：１になる理由がわかりましたか？

　　【答え】
　　水分子は水素原子２個と酸素原子１個で出来ているため、
　　水素：酸素＝２：１の割合で気体が発生するから。

kouheidayo-nさん、これで回答になったでしょうか？

※ちなみに、＃４さんの「水酸化ナトリウムを加える理由」も大事ですので、覚えておくといいと思いますよ。

No.10 回答者： noname#17565 回答日時： 2006/02/08 17:18

＞水素原子と酸素原子の水を構成している割合が２：１だから・・・でいいのでしょうか？

一言で言えば、それで「正解」です。　^o^)∠※PAN！・:*:・°★。・:*:・°

（誰かが「正解」と断言してくれないと不安でしょ。もう、十分に勉強したもんね。）

No.8 回答者： mibobo 回答日時： 2006/02/07 23:14

水酸化ナトリウムの電気分解は、次のようになります。

NaOH→Na＋　＋　OH－
Na＋　＋　e-→Na（金属ナトリーム）
2Na＋2H2O→2Na+ + 2OH- + H2

4OH- － 4e- →2H2O　＋O2
これより

２H２とO２の比なので、体積比で２：１となるので酸素の発生量が少なくなります。

ずいぶんこの手の問題にご無沙汰していたので正解とはかぎりませんが、記憶で答えます。

水は、安定した物質なので直接電気分解できません。
このため、水酸化ナトリームを加えます。これを電気分
解すると一時的に金属ナトリームが生まれますが、不安
定なので水から水酸基（OH-)を分離して水素を発散します。
これが、水の電気分解の仕組みだったと記憶しています。

この回答への補足

ごめんなさい・・・・上の図とか水酸化ナトリームとか
出ないので中学生の定期テストで答えられるような回答をお願いします。

補足日時：2006/02/07 23:29

No.7 回答者： nayu-nayu 回答日時： 2006/02/07 22:28

＞水素原子が結びつく速さと酸素原子が結びつく速さの割合が２：１だから。

でいいのでしょうか？

たぶんそれでは正解はもらえないでしょうね。

先生が重点を置きたがるポイントは反応速度よりも水を構成してる成分比がどうなっているかです。

この回答へのお礼

水素原子と酸素原子の水を構成している割合が２：１だから・・・・・でいいのでしょうか？（パクリですが・・・。

お礼日時：2006/02/07 22:35

No.6 回答者： noname#17565 回答日時： 2006/02/07 21:32

老婆心ながら、化学反応式では「→」を使ってくださいね。

テストで「＝」を使うと×になるような気がしますから。

この回答へのお礼

では答えは・・・・・
水素原子が結びつく速さと酸素原子が結びつく速さの割合が２：１だから。でいいのでしょうか？

お礼日時：2006/02/07 22:23

No.5 回答者： noname#17565 回答日時： 2006/02/07 21:22

これは答えを教えるより勉強してもらった方がいいのかもしれません。

水の電気分解の化学反応は、２Ｈ2０　→　２Ｈ2　＋　Ｏ2　ですよね。

つまり、水分子２つが分解されると、水素分子２つと酸素分子１つができるのです。

水素が２つできる間に酸素は１つしかできないのです。
だったら水素の方が早く貯まるのは自然なことですよね。
（気体の体積は分子数に比例する、という原則があるから、この考え方が成立するんですけどね）

No.4 回答者： nayu-nayu 回答日時： 2006/02/07 21:21

「水酸化ナトリウムの電気分解」＝「水の電気分解」です。

水酸化ナトリウムは水に電気を通しやすくして、電気分解しやすいようにする為に入れていると考えて下さい。

No.3 回答者： nayu-nayu 回答日時： 2006/02/07 21:20

回答を直接かくのは、あまり良いことでないのでヒントを差し上げます。

水は化学式でH2Oとかくのはご存じでしょうか。

（水素）-（酸素）-（水素）

こんな感じに水素と酸素が手を繋いだもの（結合）したものが水です。

電気分解は結合を電気の力によって切り離します。

そろそろ答えがわかってきたでしょうか？

No.2 回答者： timer1 回答日時： 2006/02/07 21:18

水の電気分解を化学式で表すと

　２Ｈ2Ｏ　＝　２Ｈ2　＋　Ｏ2　となります。

式の通りある量の水からは酸素の2倍の体積の水素ができるということです。

No.1 回答者： s-15advan 回答日時： 2006/02/07 21:18

こんばんは自分は中三男です。

ええとさっそくですが、たしか水は酸素と水素からできています。それでなぜ電気分解をしたときに酸素の方がたまるのが遅いのかというと、たしか水素と酸素の割合が　２対１だった体と思います。
ゆえに水素の方が酸素の二倍早くたまるはずだと思いました。間違ってたらすいません