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塩酸の電気分解(中学生向け)

塩酸の電気分解

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。

 

塩酸の電気分解の

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!

 

2HCl → H2 + Cl

 


みなさんこんにちは!

さわにい」といいます。

中学理科教育の専門家です。

このサイトは理科の学習の参考に使ってね☆

それでは塩酸の電気分解の解説スタート!

1.塩酸の電気分解の実験動画

塩酸とは、「塩化水素」が水に溶けた溶液だよ。

塩酸の写真

 

これ、そのまま使うの?

いや、これを水でうすめて使うんだよ。

うすめないと危険だからね!

 


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
陰極(-側)からは水素が発生するよ!

すごい!両側から気体が!
うん。
陰極から水素の泡が発生するのが目立つけれど、
陽極から塩素の泡も発生しているのも見逃さないでね!
塩素は黄緑色だから、溶液が少し黄色く色づくね!
ほんとだ!気づかなかった!
これが塩酸の電気分解の実験動画だよ。

ちなみに
水素は
火のついたマッチを近づけると燃える

塩素は
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
という特徴をそれぞれもつよ!

また、実験は
電解質水溶液の電気分解の様子  塩酸の電気分解の様子
これらのどちらの実験器具でも行うことができるよ。
了解。テストでどちらの図が出ても、陽極→塩素。陰極→水素と答えられるようにするよ!
うん。そうしてね。
では次に、塩酸の電気分解の化学反応式を確認していこう!

2.塩酸の電気分解の化学反応式

塩酸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。

塩酸の化学式 → HCl

水素の化学式 → H2

塩素の化学式 → Cl2

この3つの化学式は、小さい数字

塩素の化学式

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!

 

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!

HClのモデル → 塩酸の化学式

H2のモデル → suisobunsi

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。

塩酸が水素と塩素に分解だね!

つまり

塩酸 → 水素 + 塩素

この、漢字を化学式にそれぞれ直すと

HCl → H + Cl

という化学反応式になるね!
(このままでは✖だよ。)


モデルで見てみよう。

塩酸の化学式 →  suisobunsi  + 塩素分子のモデル

となるね。これは

矢印の左と右で、原子の個数が合っていないね!
(矢印の左:水素一個塩素一個。矢印の右:水素二個塩素二個)

つまり、係数をつけて、原子の数を合わせないといけないね!

係数とは、下のピンクの下につける数字のことだよ。

塩酸の電気分解の化学反応式

 

今回は、矢印の左と右で原子の個数が違うから、ここに数字をつけて数を合わせないといけないんだね!
うん。そういうこと!
では係数をつけて、原子の数を合わせよう。
原子の数が足りないところを増やしていけば、必ず数が合うよ!
左側の個数が少ないから、左に係数をつけて
塩酸の電気分解の化学反応式2
こうなるね。
(数合わせの時はピンクの□の中にしか数字を付けてはいけないよ!)

2HCl → H + Cl
これをモデルで見てみよう。
矢印の左:塩酸の化学式 塩酸の化学式
矢印の右:suisobunsi 塩素分子のモデル
どちらも、水素原子2個、塩素原子2個で、原子の数が矢印の左右でそろったね!
だから、塩酸の電気分解の化学反応式は
2HCl → H + Cl
になるんだね!

 


3.塩酸の電離とイオン

(おまけ)

塩酸の電気分解を、

イオンを使って簡単に説明しておくね。

 

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!

気体の塩化水素(HCl)は、

まだイオンに分かれて無いけれど、

これを水に溶かすと、

水素のイオン(水素イオン)

塩素のイオン(塩化物イオン)

に分かれるんだ。
(これを「電離」と言うよ!)

 


塩酸の写真

電離式は下のようになるよ。

HCl → H+ + Cl


電離した塩酸をモデルで書くと下のようになるね。

塩酸の水溶液のモデル


これに電流を流すと、

塩化物イオンは陽極に引かれ、

水素イオンは陰極に引かれるよ。

塩酸の水溶液のモデル

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、


水素イオンは陰極から電子を受け取り

水素イオン(と受け取った電子2個) → 水素

2H+ + 電子2個 → H2

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、塩酸の電気分解の解説を終わるね!

このサイトでは、中学理科の解説をしています。

他に学習したいところがあれば、トップページから探してみてね!

 

それでは、またねー☆

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