電池 亜鉛はどうなる？

質問

化学電池についての質問です。

亜鉛と銅を使うものなのですが、
実際に実験をすることなく、本だけ読んで通過したので、疑問が浮かびました。

■亜鉛が硫酸に溶けて、イオンになるとのことでしたが、亜鉛はずうと、なくなるまで解け続けるのでしょうか？　亜鉛は、いったいどうなるのでしょう？

■銅は、全く溶けないで、そのまま「反応なし」ということなのでしょうか？

（□そもそも・・・亜鉛が溶けるというのはどういうことなのでしょう？　亜鉛のイオンになって、電解質水溶液の中を漂っている・・・などという　ところまではわかったのですが・・・）

　よろしくお願い致します。

回答No.1

noname#160321

>亜鉛はずうと、なくなるまで解け続けるのでしょうか？
ネルンストの式というものがあり、亜鉛イオンの濃度と起電力の関係を制約しています。
溶液中の亜鉛イオンの濃度が高くなると次第に電池の起電力(電位)が落ち、ある値(条件により変わる)になると起電力はゼロになります。
その状態で「平衡」に達してしまうのです。
>銅は、全く溶けないで…
相手が亜鉛極ですとそのままで、溶けません。
「科学的に」正しく言うと溶けるが非常に少なく無視出来る、ということになります。
>そもそも・・・亜鉛が溶けるというのはどういうことなのでしょう？
おっしゃる通り、金属亜鉛表面の亜鉛原子がが電子を二つ放出しＺn^2+イオンになって溶液中に出ていきます。
裸で居る分けではなく多数の水分子が酸素側を亜鉛イオンに向けてボール状に巻き付き塊(クラスター)を形成します。
亜鉛イオンからの距離に応じて第一配位圏、第二配位圏などと呼ばれます。
(電極の電気二重層と同様な感じです)

お礼

亜鉛イオンからの距離に応じて第一配位圏、第二配位圏などと呼ばれます。
(電極の電気二重層と同様な感じです)

↑
などが、、、まだまだ難しいですが、用語については自分で調べてみます。

平衡に達するというのは、よくわかりました。

どうも、ご回答ありがとうございました！