これまでに，電解質と非電解質について学習しました．
- 電解質
- 水に溶けると，電気を通す物質．
- 水溶液中で，電離している．
- 非電解質
- 水に溶けても，電気を通さない物質．
- 水溶液中で，電離していない．
塩酸の電気分解
塩酸は電解質でしょうか？非電解質でしょうか？
電解質か非電解質かを見分けるポイントは，「水に溶けたとき、電離するかどうか？」です．
電離とは，陽イオンと陰イオンに分かれることです．
塩化水素と塩酸の違い
塩酸の電気分解と考える前に，「塩化水素」と「塩酸」の違いを整理しておきましょう．
| 塩化水素 | 塩酸 | |
| 状態 | 気体 | 液体 （溶媒：水） |
| 化学式 | HCl | HCl |
上の表のように，気体である塩化水素を水に溶かすと塩酸になります．
したがって，塩化水素と塩酸の化学式は同じ「HCl」で表すことになります．
塩酸の電離
塩化水素が水に溶けると塩酸になります．
では，水溶液中ではどうなっているのでしょうか？
実は，塩化水素が水に溶けると，
HCl → H+ + Cl–
というように，水素イオン（H+）と塩化物イオン（Cl–）に電離します．
したがって，塩酸は電解質であり，電気を通します．
では，塩酸に電気を通すとどうなるか？を考えていきましょう．
- 塩化水素は電解質
- 水に溶けると，塩酸
- 電離式
- HCl → H+ + Cl–
【実験器具】塩酸の電気分解
電気を流すために，「電源装置」を使います．
電源装置には，プラス（＋）極とマイナス（ー）極があります．
ここで，電源装置のプラス（＋）極につながれている電極を陽極，
マイナス（ー）極につながれている電極を陰極といいます．
| 電源装置 | 電極 |
| プラス極 （＋極） | 陽極 |
| マイナス極 （ー極） | 陰極 |
【結果】塩酸の電気分解
塩酸に電気を流すと，陽極と陰極から泡が発生しました．
泡が発生したということは，気体が発生したことになります．
また，発生した泡の量は，陰極の方が多く，陽極では少ないという結果でした．
では，陽極と陰極でどんな気体が発生したか確認していきましょう．
陰極で発生した気体
陰極で発生した気体に，火のついたマッチを近づけました．
その結果，音を立てて燃えました．
これから，発生した気体は「水素」ということがわかります．
陽極で発生した気体
陽極で発生した気体に，色のついたろ紙を近づけました．
その結果，色が脱色しました．
また，プールを消毒したときのようなにおいがしました．
これから，発生した気体は「塩素」ということがわかります．
- 陰極で発生した気体
- 火のついたマッチを近づけた
- 音を立てて燃えた
- 水素が発生
- 陽極で発生した気体
- 色のついたろ紙を近づけた
- 色が脱色した
- 刺激臭があった
- 塩素が発生
発生した気体の量の違い
発生した気体の量は，陰極が多く，陽極が少ない結果でした．
陰極では，水素が発生しました．
水素は水に溶けにくい気体です．
一方，陽極では塩素が発生しました．
塩素は水に溶けやすい気体です．
つまり，発生した気体の量に違いがあるのは，水への溶けやすさに違いがあるからです．
今回，塩素は水に溶けやすいので，発生した気体の量が少なく見えるということになります．
実際には，同じ量が発生しています．
この塩酸の電気分解の化学反応式は，
2HCl → H2 + Cl2
となります．
- 塩酸の電気分解
- 陰極：水素が発生
- 陽極：塩素が発生
- 化学反応式
- 2HCl → H2 ＋ Cl2
【まとめ】塩酸の電気分解
今回学習した塩酸の電気分解について上の画像で復習しましょう．
ポイントは，陽極，陰極でどの気体が発生するか？です．
また，発生した気体の性質も覚えておきましょう．
