化学電池とイオンについて

質問

中学3年生です。
化学電池についての質問です。
一般的な、亜鉛と銅、塩酸を用いた実験です。塩酸は塩化水素水溶液なので、Cl-とH+に分かれます。そして亜鉛と銅では亜鉛のほうがイオン化しやすいので、亜鉛をつないであるほうから導線へと電子が流れ出します。そうすると亜鉛側がマイナス極となり、銅側がプラス極となります。ということは、Cl-はプラス極（銅）側に、H+はマイナス極（亜鉛）側に吸い寄せられていくことになります。
一方、亜鉛側から出て行った電子は、銅側、つまりプラス極側に到着します。このあとH+に電子が与えられて水素が発生するわけですが、そのH+は亜鉛側のマイナス極にあるので、電子がそこまで移動していって初めて水素が発生することになるのだろうと思いました。しかし水素は銅側のプラス極から発生するということになっていることに気がつきました。それは一体なぜでしょう。電子が流れ込んでくるとイオンはそちら側に引き寄せられる性質があるのですか。それとも何か別の理由があるのですか。
まとまらない文章ですみませんが、どなたか教えていただけると幸いです。中学生が理解できるぐらいの範囲でよいので、お願いします。

回答No.2

noname#160321 · ベストアンサー

>プラス極から発生する
溶液内から見るとプラス極じゃないの、気が付きましたか?
日本語では電気分解と電池では+極、-極が逆転するのですが、
英語では常に溶液内だけ考え陰イオン(anion)が向かって行く先がanode、陽イオン(cation)が向かって行く先がcathode。
この場合銅はcathode、亜鉛板から導線で結ばれた銅板に電子が運ばれ溶液内の水素イオンから見ると銅板には電子が多く見えます。
そこで、銅板表面から水素が発生します。
なお。電気分解で陽(+)極と陰(-)極にイオンが「引きつけられる」という事は「起こりません」。イオンは「拡散」で動きます。
ですから電位を上げすぎると予期していたものと全く違うものが、電極表面から発生してしまいます。

お礼

非常に詳しい説明、ありがとうございます。
イオンが引きつけられる、というのは私の勘違いだったのだと思います。
プラスとマイナスの関係は考えれば考えるほど難しくなります　。
マイナス極、プラス極という名前でよんでいても、溶液内からみるとむしろプラス極側から電子がやってくるというようなことが起こるのですね。乾電池についても、やはりプラス極に戻ってきた電子がマイナス極側の方向に進むということも起きていることになるのでしょうか。
とりあえず今のところは習った知識だけで十分だと思うので、高校に入ってから専門的にもっと学びたいと思います。
とても参考になりました。ありがとうございました。

回答No.3

windwald

>そうすると塩酸の液面全体から水素が発生することになりますよね
え、何でそんな解釈ができるの？
電子はどこから供給されるというの？

お礼

ご指摘ありがとうございました。
どうもわたしは何もかも混同してしまうようです。

回答No.1

Ichitsubo

塩酸ですから至る所H^+だらけです。

補足

回答ありがとうございます。
ええ。それはそうなのですが、そうすると塩酸の液面全体から水素が発生することになりますよね。
「プラス極から発生する」
というのはどういうことなのか、教えていただけるとうれしいです。