電気分解陰極の特徴・考え方についてわかりやすく解説｜受験化学の疑問を解決して難関大学に合格！

前回の記事でかなり詳しく電気分解の仕組みについてと
陽極での反応について解説しました。
これから解説する記事の内容がよくわからない場合は以下の記事を読んでみてくださいね。
⇒電気分解における陽極の反応の覚え方についてわかりやすく解説

今回の記事では前回の記事を前提にして
電気分解陰極の特徴・考え方についてわかりやすく解説していきます。

Contents [hide]

1 電気分解における陰極の反応の特徴
- 1.1 陰極の原則
- 1.2 陰極の例外

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電気分解における陰極の反応の特徴

陰極の原則

上記図は前回の記事で詳しく解説しています。
よくわからない方はこちらをご覧ください。
⇒電気分解における陽極の反応の覚え方についてわかりやすく解説

陰極（極板のマイナスのこと）は陽極と違ってかなり単純です。
陽極の反応の逆の話ですからね。陽極が理解できたら簡単ですよ。

陰極の方は電子がどんどん入ってきて還元されます。
なので陰極では還元反応が起こっています。

電子が入ってくる＝還元される＝還元反応

と理解してくださいね。

ところで陽極では極板に注目して反応を考えました。
ですが陰極では極板は考える必要がありません。
どうしてでしょう？
陽極では電子が出ていきました。
電子が出ていくということはもしかしたら極板が溶けてしまうかもしれません。
そういう心配がありました。
ですが陰極は電子がいっぱい入ってきます。
なので陰極では溶ける心配がありませんからね。

むしろ近づいてくる陽イオンをチェックしましょう。

陽極だと極板が電子を出さない場合には
水溶液中の陰イオンが近づいてきました。

陰極では水溶液中の陽イオンが近づいてきます。
陽イオンが電子を受け取ります。
陽イオンというのは一般的には金属イオンです。

金属イオンの特徴って知ってますか？
電気を通す以外に電気陰性度が小さくて価電子が少ないです。
⇒電気陰性度とは？わかりやすく解説
⇒イオン化傾向が大きいほど何がいえるか？

だから電子を気前よく与えます。
電子はマイナスですから自分はプラスになります。

だから金属イオンというのはみんなプラスです。
なので陽イオンといったら基本的に金属イオンです。

たとえば陽イオンとして銅イオンで考えてみましょうか。

$C u^{２＋}$ ＋ $２ e^{ー}$ ⇒ $C u$

陽イオンである銅イオンが近づいてきて
陰極には電子が入ってきますから反応します。
結果、金属（銅）になるわけです。

なので陰極に銅がへばりつくということがおこります。
だから陰極って重くなります。
なぜなら銅などの金属が出てくるからです。
出てきた金属が陰極にへばりつくことによって重くなるわけですね。

よって陰極板（マイナスの極板）というのは重くなっている。
なぜなら一般的に金属が電子を受け取って析出してくるからです。

陽極とは大違いですね。
⇒電気分解における陽極の反応の覚え方についてわかりやすく解説

まとめると

・陽極は極板の金属が溶ける
・陰極は金属が出てきて（析出して）極板にへばりつく

という逆さの関係があります。

陰極の例外

ここまで陰極で起こる原則について解説してきました。
ここからは例外について。
例外としてはイオン化傾向が大きいもの、
たとえば食塩(塩化ナトリウム）のナトリウムイオン（ $N a^{＋}$ ）、
あるいはカリウムイオン（ $K^{＋}$ ）、カルシウムイオン（ $C a^{２＋}$ ）は
水に溶けます。