Question

ゲスト

電気分解について質問です。

なぜ炭素棒は陰極にならないのでしょうか？

教科書や参考書をみても陰極の反応は、イオン化傾向においてその金属がHより左か右かでしか場合分けされていませんでした。

炭素(黒鉛)が電導性をもつのなら、イオン化が大きい金属(Li～Pb)と同じように、水と電子が反応する形になるのでは？と疑問に思いました。

教えていただけるとありがたいです。

【追記】
イオン化傾向の大きい金属と同じような式というのは、↓のことです。

(酸性)2H++2e-→H2
(中性、塩基性)2H2O+2e-→2OH-+H2

(符号等見ずらくて申し訳ありません。)

Answer 1

アフロ博士

陰極(電子を受け取らされる側)
1. 水中の陽イオンと反応(軽金属元素は反応できない)

2. 最後の砦、水が反応

軽金属・重金属元素とは

イオン化列 Li K Ca Na Mg Al
イオン化列の上から6つ目までが軽金属になっています。これらは非常にイオン化傾向が強いため、そう簡単に電子を受け取ってくれません。なので反応せずに水中にイオンとしてとどまっています。

Answer 2

ふよる

炭素は普通イオンにならないからですね⭕

ゲスト

水と電子が反応する式(追記の式)は、「金属棒が電子を受け取ったが、Hよりもイオン化傾向が大きいため代わりに水溶液中のH+が電子を受け取っている」と認識しています。

この場合、金属棒自体はただ電子を自身のもつ電導性によって水溶液へ放出したような形に思えます。

ならばこの時イオンになるかどうかは関係なく、電導性をもつかどうかがカギになると思うのですが、この考え方のどこが間違えていますか？

重々ですが、教えていただけるとありがたいです。

ふよる

鉛以上のイオン化傾向を持つ金属しかない場合はおそらく水と電子が反応すると思います。ただし電気分解には銅や銀などのイオン化傾向が小さい物質が絡んできますからね。そうすると陰極では金属が析出します。また塩素などの電気陰性度が大きい物質でもそのような反応が見られます。

ゲスト

ありがとうございます！