ガリバーブログ第46回「イオン分野②」

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みなさんこんにちは!
気温がぐんぐんあがって今週の金曜日にはついに30度まで行ってしまいましたね。
私の部屋のPCも熱対策を兼ねて、配置換えをしました。
暑さは、生物・無機物共通の弱点ですね。

志学ゼミ、小中等部理数担当の飯倉です


田端で35年の実績を持つ学習塾 
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前回に続きイオン分野を解説していきます。

今回は「電気分解」についてです。



『電気分解』
水中に電流を流す事で、物質をイオンの状態から分子の状態に戻す操作の事。
ここで、重要な事は2つです。この操作によって、イオンに戻す事の出来る物質はある程度決まってしまっているのですが、下記の2か所のポイントに気を付ける事で、簡単に判断出来ます。


1つ:今水中にどんな種類のイオンがいるのか?を正確に知る事で陽極に出現する分子が分かる

2つ:銅イオンが居るかどうか?を正確に知る事で、陰極に出現する原子・分子が分かる


この2つに尽きます。以上を踏まえて、問題を難題か解いてみましょう。

問:塩化銅を電気分解した際の化学反応式を書け。

考え方↓
まずは、塩化銅の化学式とイオン式を分析します。正直にいってこの「化学式」と「イオン式」を覚える事が一番敷居が高いですが、一度覚えてしまえば後が物凄い楽です。特にイオン式は必ず覚えておきましょう。

CuCl2 → Cu2+  +  2Cl-
塩化銅   銅イオン    塩化物イオン

と水中で電離(一つの物質が陽イオンと陰イオンに分かれる事)しますが、
陰イオンである「Cl-」はそのまま陽極に分子の状態で発生します。原則陰イオンに「H」の元素記号が含まれていない場合、そっくりそのまま分子に戻す事が出来ます。

今回の条件では、陽極(+極)に2Cl- → Cl(塩素分子)と電子2個が発生します。

次に陰極を決定します。

今回は水中に Cu2+(銅イオン) が居るのでこのイオンがそのまま原子に戻ります。

ですから、陰極に Cu2+  +  電子2個(陽極で塩素から取れた電子) → 銅(銅原子) が発生します。

まとめると CuCl → Cu  + Cl2
となり、陰極の表面に銅が析出し、陽極の周辺に塩素が発生。塩素は水に良く解けるので、水中にたらした赤インクが陽極の付近だけ不自然に色が消える現象が起きます。


この様に電気分解の問題一つとっても、やはりイオン式の理解は必要不可欠であり、
仮に、イオン式をまったく覚えていなかったと仮定すると暗記する量が莫大に増加してしまいます。


効率的に勉強を進めるためにも、
イオン式を覚えて、使えるようにしておきましょう!


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