電池

質問

化学電池に関する質問です。
塩化ナトリウム水溶液と亜鉛、鉄、マグネシウム、銅、銀をさまざまに組み合わせて化学電池を作成し、その電位差を測定する実験があり、このとき値は標準酸化還元電位というものから求められると聞きました。
しかし当然この理論値と実測値には誤差が生じるわけですが、ここで質問が２つあります。

(1)何回か測定する度に値を測定しても値が常に一定になることはありませんでした（再現性に欠けていた）。
これは何か理由があるのでしょうか？実験そのものの特徴なのか、単なる実験上の誤差なのかわかりません。

(2)理論値と実測値はどちらの方が大きくなりやすい（傾向）と思われますか？またその理由として考えられることはありますか？

(3)(2)に関連して、亜鉛、鉄、マグネシウム、銅、銀の中で最も値を狂わせやすい金属はどれでしょうか？理由も一緒にお願いします。

レポートの課題ではないのですが、この実験について考えている上でわからないことをお聞きしています。
どれか一つでもいいのでお答えいただけるとうれしいです。
よろしくお願いします。

回答No.1

パんだ パンだ（@Josquin） · ベストアンサー

ボルタ電池みたいな形の実験ですよね？
この電圧を標準酸化還元電位で求めるのは、少々無理があります。
測定される電圧は金属表面の酸化状態、金属周りのイオン濃度で変化しますので、再現性は非常に乏しいです。（(1)に対する回答）

標準酸化還元電位で求められるのは、ダニエル電池のような形の装置（金属の周りに同じ金属のイオンがある状態）にして、しかも、電圧計に流れる電流が０の状態です。（ただし、この場合も金属表面の酸化状態、金属周りのイオン濃度で電圧は変わります。）

(2)(3)については金属の表面の酸化の影響が大きいと思われますが、よくわかりません。

私自身、関連質問をしているので、よかったらご覧ください。
http://okwave.jp/qa3518687.html

回答No.2

c80s3xxx

#1 の回答にもありますが，この実験では酸化還元電位についてなにもいうことはできません．起電力の理論値も求めることはできません．
というか，そもそもこんな実験を定量的に議論する意味がないのです．なぜならあなたの実験結果通り，再現性が得られないからです．
なぜ得られないのか．それは実験条件自体に再現性が乏しいからであり，再現性があって定量的な議論ができるという意味では，このような実験系自体が無意味であるという結論です．