水酸化ナトリウムの製造（イオン交換膜法）
着眼点塩化ナトリウム水溶液を陽イオン交換膜で仕切って電気分解。\ce{Na+} だけが膜を通って陰極側へ移り、陰極側に \ce{NaOH} がたまる。
陽極: \ce{2Cl- -> Cl2 + 2e-} 陰極: \ce{2H2O + 2e- -> H2 + 2OH-}
膜がないと、生じた \ce{Cl2} と \ce{OH-} が反応してしまい、純度の高い \ce{NaOH} が得られない。
例題
1
イオン交換膜法で 10.0 A の電流を 9650 秒間流した。得られる \ce{NaOH} の質量と、陽極で発生する気体の物質量は。F = 9.65\times10^4\ \mathrm{C/mol}、\ce{NaOH}=40.0。
解答
Q = 10.0 \times 9650 = 96500\ \mathrm{C}、電子 1.00 mol
\ce{OH-} 1.00 mol ＝ \ce{NaOH} 1.00 mol → 40.0 g
陽極の \ce{Cl2}: 0.500 mol
\ce{OH-} 1.00 mol ＝ \ce{NaOH} 1.00 mol → 40.0 g
陽極の \ce{Cl2}: 0.500 mol
確認問題
1
イオン交換膜法で膜を通過するイオンは。
答え
\ce{Na+}（陽イオン交換膜）