中2化学【分解】

このページでは「炭酸水素ナトリウムの熱分解」「酸化銀の熱分解」「水の電気分解」について解説しています。

「熱分解」の動画による解説は↓↓↓

「水の電気分解」の動画による解説は↓↓

 

1．分解

■分解

化学変化の1つ。

1種類の物質が2種類以上の物質に変化すること。

 

 

■熱分解

加熱をすることで分解すること。

 

 

■電気分解

電圧を加えることで分解すること。

 

2．熱分解

（例）炭酸水素ナトリウムの熱分解

(反応の様子)　炭酸水素ナトリウム → 炭酸ナトリウム ＋ 水 ＋ 二酸化炭素

 

 

炭酸水素ナトリウムの粉末(白色)を試験管に入れて加熱すると、水と二酸化炭素が発生し、試験管には炭酸ナトリウムの固体(白色)が残ります。

・二酸化炭素は石灰水を白くにごらせます。

 

・水は塩化コバルト紙を青色から赤色に変化させます。

 

・炭酸水素ナトリウム・炭酸ナトリウムともに白色で見分けがつきにくい物質です。しかし、わずかに違いがあります。

 

・炭酸水素ナトリウムは重そうやふくらし粉、ベーキングパウダーに使われています。

※パンにはふくらし粉が使われていますが、パンを加熱することで二酸化炭素が発生し、パン生地を押し上げるためです。

 

この実験では重要な注意点があるので覚えておきましょう。

・試験管の口を下げておく。

→ 発生した液体が加熱部分に流れ、試験管が割れるのをふせぐため。

 

・火を消す前に、石灰水からガラス管を抜いておく。
→ 石灰水が逆流して、試験管が割れるのをふせぐため。

 

 

 

（例2）酸化銀の熱分解

(反応の様子)　酸化銀 → 銀 ＋ 酸素

 

試験管内で酸化銀(黒色)を加熱すると、試験管には銀(白色)が残り、酸素が発生します。

 

・発生した気体が酸素かどうか確かめるには、火のついた線香を近づけて激しく燃えるかを確認します。

 

・酸素は、水に溶けにくいため水上置換法で集めます。

 

 

3．電気分解

（例）水の電気分解

(反応の様子)　水 → 水素(陰極) ＋ 酸素(陽極)

 

 

↑の図のような「H字管」という装置を使います。

または「簡易電気分解装置」を使って実験することも多いです。

 

 

このような電気分解のための装置には

電源装置の＋極側につながった電極＝陽極

電源装置のー極側につながった電極＝陰極

があります。

 

 

・陰極側には水素が発生します。発生した気体が水素かどうか確かめるには、火のついたマッチを近づけて音を立てて燃えるかを確認します。

 

・陽極側には酸素が発生します。発生した気体が酸素かどうか確かめるには、火のついた線香を近づけて激しく燃えるかを確認します。

 

・発生する体積比は、水素：酸素＝2：1です。

 

・水は電気を通しにくいです。水酸化ナトリウム(または硫酸)を溶かして電気を通しやすくします。

※そのため「水の電気分解」ではなく「水酸化ナトリウム水溶液の電気分解」と表記されることもあります。

 

・図のようなH字管を用いる場合、ピンチコックを開けてその下のビーカーに水が少しずつ滴下するようにしておきます。
⇒ 気体がたまってゴム栓が飛んで行ってしまうのをふせぐためです。

 

・水酸化ナトリウムの量は変化せず、水のみ(水素と酸素に変化するため)減少します。よって水溶液としての濃度は上がります。

 

 

 

（例２）塩化銅水溶液の電気分解

(反応の様子)　塩化銅 → 銅(陰極) ＋ 塩素(陽極)

 

・塩化銅水溶液は青色をしています。

 

・反応が進むと青色がうすくなります。

 

・銅は赤色(赤褐色)の金属です。

 

・塩素は以下の①～⑤のようなさまざまな性質を持ちます。
　①プールの消毒のにおいがする。(刺激臭と呼ぶこともある)

　②水に溶けやすいので，集めにくい。

　③黄緑色の気体。

　④脱色・漂白作用がある。⇒赤インクなどを近づけると無色になる。

　⑤有毒な気体で殺菌作用がある。

 

電気分解の詳しい原理は
→【塩酸の電気分解】←
→【塩化銅水溶液の電気分解】←
→【*水の電気分解】←
で解説中。
中3で学習する内容です。