問題文
次の水溶液にそれぞれ十分な電圧をかけると、電気分解が起こり、電流が流れた。陽極陰極で起こった化学変化を、電子を含む反応式で答えなさい。
答えは左下の赤ペンで書いてあるところです。
下の問題がなぜその答えになるのか分かりません。水酸化ナトリウムNaOHなのになぜNaは使わないのですか？
✨ ベストアンサー ✨
高校の理論化学で扱う内容なので中学理科の段階では難しい知識もでてくるかもしれませんが…
まず、NaOH水溶液中には、NaOHとH2O分子が存在しています。さらに、電流を流すとNaOHが電離し、ナトリウムイオンNa+と水酸化物イオンOH-になります。
電気分解において、陽極では酸化反応(電子e-を放す)、
陰極では還元反応(電子e-を受け取る)がそれぞれ起こります。陽極での反応はできているので、陰極についてですね。
e-を受け取るなら、陽イオンのNa+が反応する、と思いきや、Naは、元の状態でいるよりも、イオンの状態(Na+)でいることを好むという性質があります。(イオン化傾向が大きい)
そのため、e-を受け取るモノは、H2Oしかないので、答えのような式になります。
それにしても…中学理科でこの問題がでるとは…
学校の方でどう教わっているかはわかりませんが、イオン化傾向などについて教わっていない場合、今の段階では反応式を暗記してしまうのが良いかと。そのうち習います
大部分はそたさんの回答通りですが、少し補足を
水酸化ナトリウムは電気を流さなくても水に溶けている時点で電離し、Na+とＯＨ-に分かれています
また、水酸化ナトリウム、硫酸は水を電気分解するときに電気を流しやすくするために水に加える物質として有名で、この2つの水溶液では、水の電気分解と同じ結果が出ると覚えておけば良いです
さらに補足
Naを考えるなら、陽極ではなくて陰極ですね
陰極ではNa+の代わりにH+が電子を受け取りH2、水素の気体が発生します
なるほど！確かに水の電気分解の時水酸化ナトリウムを使いました
ありがとう御座います！
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高校で詳しく習うんですね！そんな内容を中学生の私に分かりやすく教えてくれてありがとうございます！