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0.1mol/L 硫酸すず(II)aq を電気分解すると、陰極ではなにが析出するか教えてくだ...

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ID非公開さん

2019/11/301:16:23

0.1mol/L 硫酸すず(II)aq を電気分解すると、陰極ではなにが析出するか教えてください。

すずと水素どちらもなのか、それともどちらかだけなのかがまず重要です。

補足電極はどちらもPtを用いて電気分解を行います。

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ari********さん

2019/11/313:16:12

0.10(M)ーSnSO4 水溶液の電氣分解。
溶液はほぼ中性。高校化学の範囲を逸脱する。

酸化剤としては Sn^2+, SO4^2-, H2O が存在するから、
Sn^2+ + 2e^- ⇔ Sn :E°=ー0.1375(V)
2H2O + 2e^- ⇔ H2(g) + 2OH^- :E°=-0.83(V)
SO4^2- + H2O + 2e^- ⇔ SO3^2- + 2OH^- :E°=ー0.936(V)
陰極では 酸化剤として最も強い Sn^2+ が還元されて Sn が析出する。

還元剤としては Sn^2+, H2O が存在するから、
O2(g) + 4H^+ + 4e^- ⇔ 2H2O :E°=1.23(V)、{実質的には 3(V) 程度}
Sn^4+ + 2e^- ⇔ Sn^2+ :E°=0.15(V)
陽極では 還元剤として最も強い Sn^2+ が酸化されて Sn^4+ が生じる。

全体としては 2SnSO4 → Sn + Sn(SO4)2 が起こる。
あくまでも理論的な噺。
尚、Sn(SO4)2 が安定して存在するかどうか不明。

  • ari********さん

    2019/11/317:31:01

    一般にオキソ酸陰イオン ClO4^-, NO3^-, SO4^2- 等が電氣分解で 酸化剤として働く可能性が在るときには 其の標準電位 (E°) を遣って判断しては逝けない。H2O が酸化されて O2(g) が生じるときと同様に反応速度が非常に遅いと云う速度論的な問題が在るからである。
    因って 電氣分解 では一般に NO3^-, SO4^2- は反応に関与しないと考えて構わない。

    SO4^2- + 4H^+ + 2e^- ⇔ SO2 + 2H2O :E°=0.158
    2H^+ + 2e^- ⇔ H2(g) :E°=0.00(V)

    此れは 希硫酸 に金属が溶けたときに、SO2 では無く H2 が発生する理由でもある。

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