【中学生向け】電気分解を完全攻略！無理やりバラバラにする「電気の力」のひみつ
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【化学解説】電気の力で無理やり解散！？「電気分解」のルール
電気は「電子の運び屋さん」
ミライくん
佐藤先生！電気分解って、液体に電気を流すと泡が出たり、金属がくっついたりするやつですよね。なんであんなことが起きるんですか？
佐藤先生
いい質問だね。物質っていうのは、もともと「プラス」と「マイナス」が仲良くくっついて安定しているんだ。電気分解は、その仲良しコンビを電気の力で無理やり引き剥がすことなんだよ。
ミライくん
無理やり引き剥がす……。電気って、そんなに強引なんですか？
佐藤先生
そうなんだ。電池の「マイナス極（陰極）」からは大量の電子が送り込まれてくる。逆に「プラス極（陽極）」は電子を強引に奪い取っていく。この強大な「電子の力」に巻き込まれて、イオンたちがバラバラにされるんだ。
① 塩化銅の電気分解（銅が生まれる！）
佐藤先生
例えば、青い液体の「塩化銅水溶液」で考えてみよう。ここには「銅イオン（プラス）」と「塩化物イオン（マイナス）」が泳いでいる。
ミライくん
プラスの銅イオンは、どっちの電極に行くんだったっけ……。あ、磁石と同じで、逆のところに行くから「マイナス極（陰極）」ですね！
佐藤先生
その通り！
陰極（－）： 銅イオン $Cu^{2+}$ が電子をもらって、本物の「銅」に戻って付着する。
陽極（＋）： 塩化物イオン $Cl^-$ が電子を奪われて、ツンとする臭いの「塩素ガス」になって出てくる。
仲良しだった塩化銅が、電気のせいで銅と塩素に分かれちゃったね。
陰極（－）： 銅イオン $Cu^{2+}$ が電子をもらって、本物の「銅」に戻って付着する。
陽極（＋）： 塩化物イオン $Cl^-$ が電子を奪われて、ツンとする臭いの「塩素ガス」になって出てくる。
仲良しだった塩化銅が、電気のせいで銅と塩素に分かれちゃったね。
② 水の電気分解（エネルギーを作る！）
ミライくん
「水素カー」とかで有名な、水の電気分解も同じ仕組みですか？
佐藤先生
原理は全く同じだよ。水 $H_2O$ を無理やり分解して、燃料になる「水素」と「酸素」を取り出すんだ。ちなみに、水だけだと電気が流れにくいから、助っ人として「水酸化ナトリウム」などを少し溶かすのがコツだよ。
3. 結論：これだけ見れば明確に理解できる！
電気分解のテスト対策は、以下の3つのルールを覚えるだけです。
本日の重要ポイント
- 「反対の極」へイオンが走る！
- プラスのイオン（金属など）は陰極（－）へ。
- マイナスのイオン（非金属など）は陽極（＋）へ。
- 陰極では「電子をもらう」、陽極では「電子をあげる」！
- 電子の受け渡しが起きることで、イオンが普通の「物質（原子）」に戻る。
- 電池との違いに注意！
- 電池は「化学反応で電気を作る」もの。
- 電気分解は「電気で無理やり化学反応を起こさせる」もの。
ミライくん
「プラスはマイナスへ、マイナスはプラスへ」！これさえ忘れなければ、どっちの極に何が出るか迷わずに済みますね！
佐藤先生
ははは、その通り。電気分解は「お見合いの逆」だね。くっついている二人を、無理やり別の場所へ引き離すイメージだ。
理解度チェック問題
問1. 塩化銅の電気分解で、陰極（－）に付着する赤い物質は何？
問2. 水の電気分解で、陽極（＋）から発生するガスは何？
問3. 電気分解をするとき、水に少量の水酸化ナトリウムを加える理由は？
