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塩化銅水溶液の電気分解(中学生向け)

塩化銅水溶液の電気分解

塩化銅水溶液の電気分解の中学生向け解説ページです。

この単元は中学3年生の化学で学習します。

塩化銅水溶液の電気分解の

  • 実験の動画
  • 化学反応式
  • 実験の解説

を知りたい人は

このページを読めば詳しく学習できるよ☆

まずは時間がない人のために、

化学反応式を先に書いておくね!

CuCl2 → Cu + Cl2

自己紹介

さわにい」といいます。元中学理科の教員

現在は毎月30万人が利用する理科サイトの運営者です。

登録者5万の教育YouTuberでもあります。

2022年10月には学習参考書も出版しました。

それでは塩化銅水溶液の電気分解の解説スタート!

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塩化銅水溶液の電気分解の実験動画

塩化銅とは、下の写真のような青色の固体だよ。

塩化銅の写真
ねこ吉

おお、きれいな青色!

本当だね。だけど有毒だから、絶対に飲んではいけないよ。

そして、塩化銅を水に溶かした塩化銅水溶液は下のようなものだよ!

塩化銅水溶液の写真
ねこ吉

これもとてもきれいだね!

うん!では、この水溶液に電流を流してみるよ。

陽極(+側)からは塩素が発生し

陰極(-側)からは銅が発生するよ!

(この動画は1時間を30秒にまとめたタイムラプスです★)

ねこ吉

すごい!陰極から銅がモコモコ!

すごいよね!

そして、目立たないけど陽極から塩素が泡のように発生しているのも見逃さないでね!

塩素は黄緑色だから、溶液が黄色く色づいていくね!

ねこ吉

ほんとだ!気づかなかった!

これが塩化銅水溶液の実験動画だよ。

ちなみに

  • 赤褐色の固体
  • 金属光沢がある
  • 電気を通しやすい

塩素

  • 刺激臭(プールの臭い)
  • 殺菌・漂白作用があり、インクの色を消すことができる

特徴をそれぞれもつよ!

では次に、塩化銅水溶液の電気分解の化学反応式を確認していこう!

塩化銅水溶液の電気分解の化学反応式

塩化銅水溶液の電気分解の化学反応式を解説するよ。

まず、化学式を一つ一つ確認しよう。

塩化銅の化学式 → CuCl2

銅の化学式 → Cu

塩素の化学式 → Cl2

この3つの化学式は、小さい数字

塩化銅の化学式

までしっかりと覚えないと意味がないよ!

必ずしっかり覚えよう!

ねこ吉

了解☆

次に化学式を一つ一つモデルで見てみよう。

「モデル」とは「分かりやすく書いた絵」のことだよ!

CuCl2のモデル → 塩化銅のモデル

Cuのモデル → dougensi

Cl2のモデル → 塩素分子のモデル

このようになるね!

(モデルや化学式を詳しく学習したければ、このページを読んでね!)

では化学反応式を見てみよう。

塩化銅が銅と塩素に分解だね!

つまり

塩化銅 → 銅 + 塩素

だから、

CuCl2 → Cu + Cl2

という化学反応式になるね!

モデルでも見てみよう。

塩化銅のモデル →  dougensi  +  塩素分子のモデル

となるね。これは

矢印の左と右で、原子の個数が同じだね!

つまり、係数をつけて、原子の数合わせをしないでいいね!

係数とは、下のピンクの下につける数字のことだよ。

塩化銅水溶液の電気分解の化学反応式
ねこ吉

今回は、原子の個数が同じだから、ここに数字をつけて数合わせをしなくていいんだね!

うん。そういうこと!

もう一度確認。

塩化銅水溶液の電気分解の化学反応式は

CuCl2 → Cu + Cl2

でOKだね!

塩化銅水溶液の電離とイオン(おまけ)

塩化銅水溶液の電気分解を、

イオンを使って簡単に説明しておくね。

ねこ吉

イオンって何だっけ…?

イオンとは「原子が+か-の電気を帯びた(持った)もの」だね!

固体の塩化銅は、

まだイオンに分かれて無いけれど、

塩化銅の写真

これを水に溶かすと、

銅のイオン(銅イオン)

塩素のイオン(塩化物イオン)

に分かれるんだ。(これを「電離でんり」と言うよ!)

塩化銅水溶液の写真

電離式は下のようになるよ。

CuCl2 → Cu2+ + 2Cl

電離した塩化銅水溶液をモデルで書くと下のようになるね。

塩化銅水溶液のモデル

(塩化銅水溶液が青いのは、銅イオンが青色のためだよ!)

これに電流を流すと、

塩化物イオンは陽極に引かれ、

銅イオンは陰極に引かれるよ。

イオンが電極に引かれる

そして、

塩化物イオンは陽極に電子を渡して

塩化物イオン → 塩素(と渡した電子2個)

2Cl- → Cl2 + 電子2個

となり、

銅イオンは陰極から電子を受け取り

銅イオン(と受け取った電子2個) → 銅

Cu2+ + 電子2個 → Cu

となるんだね。

少し難しいけれど、

イオンで電気分解を理解できると、完璧だよ☆

これで、塩化銅水溶液の電気分解の解説を終わるね!

さわにいは、登録者5万人のYouTuberです。

中学の成績を上げたい人は、ぜひYouTubeも見てみてね!

また、2022年10月に学習参考書も出版しました。よろしくお願いします。

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ねこ吉

またねー

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この記事を書いた人

東京を拠点に活動する教育フリーランス  専門は理科教育学  所持教員免許は中学と高校の理科  

理科の教材や学習法を研究中!
さまざまな出版社の理科教材や解説を作成してます。

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