硫酸銅の電気分解の実験をしたのですが、レポートを書く際の考察でつまずいています。
陽極と陰極の反応式を教えていただきたいです。
面倒ですが力をお借りしたいです。
よろしくお願いいたします。

A 回答 (2件)

陽極の反応は単に


H2O→(1/2)O2+2H^++2e^-
と書いていると思います。
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この回答へのお礼

ご親切にありがとうございます。

お礼日時:2009/05/18 21:28

陽極:


H2O → H2O^+・ + e^-
H2O^+・ → HO^・ + H^+
HO^・ → H2O2 → → H2O + (1/2)O2↑
かなり複雑です。
陰極:
Cu^2+ + 2e^- → Cu↓
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 説明わかってくれたかな? わかりにくかったらごめん。   あと反応式は苦手で・・・
この内容なら参考書とかの金属イオンの分離のページにででてると思うよ♪
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2つの反応が混ざって起こるだろうと思います。
陽極
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Q硫酸銅の結晶の作り方

手元に硫酸銅の試薬があるので、子供と一緒に硫酸銅の結晶を作る実験をしたいと思います。

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先ず始めに、硫酸銅は有毒なので、取り扱いには十分注意してください。実験をはじめる前に、MSDSなどを一読することをお勧めします。また最低限、手袋を着用し実験後は必ず良く手を洗うようにしてください。

具体的な操作ですが、私の経験上ですが
二段階に分けて結晶を作成すると綺麗な結晶が得られます。
1.種結晶を作る
2.作った種結晶をたこ糸等につるして大きな結晶に成長させる。

1.種結晶を作る。
先ず、少しでいいので多めに見ても30mLもあれば十分ですので飽和溶液を作ります。作り方は、沈殿が生成するまで(溶けなくなるまで)水に硫酸銅を溶かします。
溶けなくなったら、生じた沈殿や不純物を取り除くために一度濾過します。その濾過した溶液に少量の硫酸銅を加えて、加熱して溶かします。(ここで再度濾過をすると良いです。)そして、ゆっくりと冷却すると(さっき後から加えた分の)硫酸銅の小さな数mmの結晶が幾つか析出します。
これを濾過などで取り出し、比較的形の良いものを選び出します。これを種結晶として使用します。

2.結晶を成長させる
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ポイント
・水溶液に不純物(ゴミなどの浮遊物)がある綺麗な結晶になりません。
・冷却のスピードは遅ければ遅いほど良いです。
 3~5℃/10時間でやったら私は綺麗になりました。
・一般に容器の中で温度にむらができてしまうので、(例えば、容器の底が机と接触して冷やされてしまうとか)発泡スチロールなどで熱を遮断した方がいいです。
・過飽和状態の溶液を使うとあまり綺麗な結晶が得られなかったので、飽和溶液を濾過する時には良くかき混ぜるなど振動を与えてから濾過したほうが良いかも。
・結晶成長中は振動を与えない。
・気長に待つ。

最初に、有毒だと書きましたが、化学実験は手順を守ってちゃんと安全対策をとって行なえば、必ずしも危険なものではありません。気をつけて行なってください。

あと、確か硫酸銅は水道に流したらいけなかったような気もしますので、ご注意下さい。

先ず始めに、硫酸銅は有毒なので、取り扱いには十分注意してください。実験をはじめる前に、MSDSなどを一読することをお勧めします。また最低限、手袋を着用し実験後は必ず良く手を洗うようにしてください。

具体的な操作ですが、私の経験上ですが
二段階に分けて結晶を作成すると綺麗な結晶が得られます。
1.種結晶を作る
2.作った種結晶をたこ糸等につるして大きな結晶に成長させる。

1.種結晶を作る。
先ず、少しでいいので多めに見ても30mLもあれば十分ですので飽和溶液を作ります。作り方は...続きを読む

Q電気分解、陽極がCuやAgの場合は陽極が溶解

数研出版の化学重要問題集145番に次のことがかいてありました。

硝酸銀水溶液で、陽極の電極には銀を、陰極の電極には白金を用います。

陰極では、イオン化傾向がH2>Agなので、H+またはH2Oは還元されず、Agが析出する。

Ag+ + e- → Ag

陽極では、電極がCuやAgなどの場合、電極の金属が解ける。

Ag → Ag+ + e-

ここで疑問なのですが、陽極では、

イオン化傾向がH2>Cu>Agなので、AgよりH+またはH2Oが陽イオンになりやすく、

ここでは、2H2O → O2 + 4H+ + 4e-

となると思うのですが。

陽極がCuやAgの場合、(水の分解でなく)陽極の溶解がおこる理由をどうか教えていただけないでしょうか。

Aベストアンサー

ます、電気分解で気体が発生するためには、酸化還元電位だけではなく、
過電圧も必要なので、単純にイオン化傾向だけでは比較できません。

わかりやすい考え方を書いておきます。
(1)MgやZnは塩酸に溶けます。
これら金属のイオン化傾向がHよりかなり大きいからです。
(2)CuやAgは塩酸には溶けませんが、硝酸には溶けます。
これは硝酸によって酸化されるからです。
しかし、硝酸もPtやAuは溶かせません。

酸化されるとは電子を奪われることです。
電気分解の陽極とは電子を奪われる場所です。
ですから、CuとAgは溶けてPtやAuは溶けません。

Q硫酸銅結晶の飽和水溶液

こんばんは
高校二年生です。

今、無機化学実験で
亜鉛から酸化亜鉛を
生成する実験を行っているのですが、

硫酸銅結晶30gの飽和水溶液というのは

何ミリリットルの
硫酸銅を指すのでしょうか…

ちなみに
CuSO4・5H2Oです。



どうしてもわからないので教えてください。
お願いしますm(__)m

硫酸銅試薬
1Nが
12.5g+水(→100ml)

まではなんとかわかりました(;o;)

Aベストアンサー

亜鉛から酸化亜鉛を作る仮定で硫酸銅をどのように使うのかが
見えてこないのですが....

それはさておき、硫酸銅結晶30gの飽和水溶液が何mLかは
難しい問題です。温度によって溶解度も変化しますし、密度も変化します。

20℃において硫酸銅の溶解度は約20です。
30gの水和物中のCuSO4=30×160・/250=19.2〔g〕
これにx〔g〕にお水を加えると飽和だから
19.2/(19.2+x)=1/6
19.2+x=115.2
x=96

20℃の飽和水溶液の密度は1.18〔g・mL〕くらいですから、
96/1.18=81.4〔mL〕

しかし、ほんとうにこのような計算が必要なのでしょうか?
硫酸銅の結晶に少しずつ水を加えればすむ話ではないでしょうか?

Q硫酸銅水溶液の電気分解 

硫酸銅水溶液の電気分解で、電極に銅を用いた場合、陽極での反応は『銅の方が水よりも電子を失いやすいので、陽極である銅が酸化される』と説明されましたが、高校化学のこの分野までのどのような知識を根拠に、“銅のほうが水よりも電子を失いやすい”という性質を導けるのでしょうか?イオン化傾向などでは無理ですよね?それとも暗記すべき性質なのでしょうか?

Aベストアンサー

陽極の側ですね。それならイオン化傾向はあまり関係ないですね。
暗記すべきと言えるでしょうが、要するに炭素と白金以外は溶けると暗記しておくのが現実的な対応でしょうね。

それんしても、意味のわからないというか、結果論的な説明ですね・・・


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