質問: 理科 イオン です。 塩化銅の電離についてです。 塩化銅水溶液に、 電極02本入れて電気を流しますよね、 そうすると、 陽極側から塩素が空気中に出て、 陰極側に銅がサビとして付着し
回答: 分かり易い説明、と言う訳にも行きませんが解説させてもらいます。 電子は書かれているとおり、陰極から陽極に向かって移動します。では水中はどうなっているか。 実はこれ「水中では陰極から陽極には電子は移動しません」。これは重要なので覚えてください。 では、そもそも『電気が流れる』とはどういう事なのでしょうか。 これは簡単に言えば「電子が陽極側の導線の中を通り、電源装置の中を通り、そして陰極側の導線まで移動する」ことです。 つまり水中は関係ないのです。 塩化銅は水の中では、「塩素」と「銅」に分かれます。 この時塩素は通常時より電子を多めに持った状態になります。電子はマイナスの電気を帯びているので、この塩素はマイナスの電気を帯びた状態で水中を漂います。 同時に銅は通常時より電子が少ない状態になります。マイナスの電気を帯びた電子が少ないので、この銅はプラスの電気を帯びて水中を漂います。これをそれぞれ「塩化物イオン」、「銅イオン」と言います。 電源装置から陰極側の導線は、マイナスの電気を帯びています。 一方、陽極側の導線は、プラスの電気を帯びています。 マイナスの電気を帯びた陰極には、プラスの電気を帯びた銅イオンが引き寄せられます。 プラスの電気を帯びた陽極には、マイナスの電気を帯びた塩化物イオンが引き寄せられます。 では陰極陽極に引き寄せられたイオンは、次はどうなるでしょうか? 塩化物イオンも銅イオンも、「元の電子の数」に戻ろうとします。塩化物イオンは多めに持っているので『電子を手放そう』とします。一方銅は電子が少ないので『電子をもらおうとします』。このはたらきにより電子が動き始めます。 まず陽極に引き寄せられた塩化物イオンは、陽極の電極に余分な電子を手放します。こうすれば本来の電子の数に戻ったので、塩化物イオン→塩素に戻り、陽極付近では塩素が発生します。 では次、陽極の電極に溜まった電子を、今度は陰極側の電極で、電子を欲しがっている銅イオンの元まで運ばなくてはいけません。その為電子は、導線の中を通り、電源装置の中を通り、そして陰極側の電極に到着します。 ここで電子が欲しかった銅イオンが無事電子を受け取り、銅イオン→銅になり、姿を表します。ただ塩素と違って気体ではないので、電極に赤い銅がこびりつく、と言う現象になります。 電子は陽極側(プラス極側)で集められ、陰極側(マイナス極側)で放出される、これが電気が流れると言う現象です。 ですので、水中で陰極から陽極に電子が流れるわけではありません。水中放電が起こるわけではありません。