硫酸銅水溶液の電気分解：白金以外の電極を使うとどうなる？

硫酸銅水溶液を用いた電気分解実験では、通常白金電極を使用しますが、もし銅板や亜鉛板を使った場合、反応がどう変わるのか疑問に思うことがあるでしょう。この記事では、銅板や亜鉛板を使用した場合の反応の違いについて解説します。

1. 白金電極での硫酸銅水溶液の電気分解

白金電極を使うと、硫酸銅水溶液中の銅イオン（Cu²⁺）が還元されて銅が析出し、同時に水の酸素が陽極で発生します。この反応が基本的な反応です。

銅板を使用すると、陰極で銅イオンが還元されて銅が析出しますが、陽極では銅板自体が溶解して銅イオンが水溶液中に戻ります。したがって、銅板を使った場合、溶解と析出が同時に行われるため、純粋な電気分解反応とは異なります。

亜鉛板を使用すると、陰極で銅イオンが還元されて銅が析出しますが、陽極で亜鉛板が溶解して亜鉛イオン（Zn²⁺）が水溶液中に放出されます。亜鉛は白金とは異なり、酸化されやすいため、このような反応になります。

銅板や亜鉛板を使うと、電気分解反応の過程で金属が溶解していくため、純粋な電気分解反応を観察することが難しくなります。これらの金属は、溶解することで水溶液中の金属イオンが増えるため、実験結果が複雑になります。

銅板や亜鉛板を使う場合、白金電極と異なり金属が溶解して金属イオンが増加し、純粋な電気分解とは異なる反応が観察されます。したがって、電気分解反応を正確に観察したい場合は、白金電極を使用することが推奨されます。