【中2理科】水の電気分解の覚え方とポイント

中学2年理科。今日は化学変化の分解の中でも、水の電気分解について学習します。陽極、陰極のどちらから何の気体が発生するのかをしっかりと覚えましょう。

スポンサーリンク

水の電気分解

物質に電圧をかけ、電流を流すことで物質を分解すること電気分解といいます。中学2年生では、水の電気分解を学習します。水を電気分解すると、次のような化学変化が起きます。

水素酸素

ここで大事なのは、どちらの電極からどの気体が、どれくらいの量発生するかです。ここを頑張って覚えましょう。

水の電気分解のポイント陽極酸素が発生!
陰極水素が発生!

酸素は線香の火を近づけると炎をあげて激しく線香を燃えさせる気体水素はマッチの火を近づけると音を立てて燃える気体です。

水の電気分解の覚え方

水の電気分解とくれば、用意ドン!1・2・3・4‼と覚えておきましょう。これを覚えているだけで、どっちの極に何対何で気体が発生するかを理解できます。

水の電気分解

交互に電気分解の図に当てはめていくと、

陽極   陰極
❶cm³ ❷cm³
酸素   水素

と、何極から、どの気体が何対何で発生するかがわかります。

水酸化ナトリウムを溶かす理由

水を電気分解する前に、水酸化ナトリウムを水に溶かします。この理由も答えないといけないので覚えましょう。実は純粋な水には電流が流れません。水酸化ナトリウムを水に溶かし、水酸化ナトリウム水溶液にすることで、電流が流れやすくなります。

電流が流れやすくなると、小さな電圧で電気分解を進めることができるのです。記述は次のうちどれを書いてもOKです。

水酸化ナトリウムを水に溶かす理由!❶小さな電圧で電気分解を進めるため。
❷純粋な水には電流が流れないから。
❸水に電流が流れやすくするため。

水の電気分解の化学反応式

まずは、登場する物質の化学式を覚えましょう。化学式とは、物質を原子の記号と数字を使って表したものです。絶対に覚えてください!

  • 水…H₂O
  • 水素…H₂
  • 酸素…O₂

次に化学反応式をつくります。

  • 水→水素+酸素
    H₂O→H₂+O₂
    両辺の原子の数が等しくなるように係数をつけると、
    2H₂O→2H₂+O₂

水の電気分解の手順

実験の手順を聞いてくる場合もあります。ポイントはピンチコックの操作方法です。次の手順で実験の準備を行います。

  1. H字管にゴム栓が付いた電極をとり付ける。
  2. ピンチコックを閉じる。
  3. 水酸化ナトリウムを溶かした水をH字管に入れる。
  4. H字管の上部にゴム栓をとり付ける。
  5. ピンチコックを開く。
  6. 電流を流し電気分解する。

発生した気体を調べるときは、ピンチコックを閉じた状態でゴム栓を開けます。以上が水の電気分解のポイントになります。次は問題演習に挑戦しましょう。

 

コメント

タイトルとURLをコピーしました