• ベストアンサー

電池の基本原理

下記のサイトで勉強しています。 http://kagakuma.iza-yoi.net/denti/denti1.html イオン化傾向と極板の関係の欄で 酸液に入れるとイオン化しようとします。とあるのですが、 なぜなのでしょうか?

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • windwald
  • ベストアンサー率29% (610/2083)
回答No.1

金属元素(や水素)は陽イオンになろうとする性質がそもそもあります。 これをイオン化傾向と言います。 とはいっても、陽イオンでいたほうが安定なのか、単体でいたほうが安定なのかは1と0の問題ではありません。 元素ごとにその性質に差があります。 亜鉛、水素、銅を例にとれば、亜鉛>水素>銅の順に陽イオンになりやすいことが分かっています。 亜鉛の板を酸の水溶液(酸は水素イオンを放出するもの、よってその水溶液は水素イオンが豊富)に浸したときを考えます。 このとき亜鉛は単体で、水素は陽イオンとなっていますが、これは「陽イオンへのなりやすさは亜鉛>水素」から考えると逆の状態です。 つまり不自然な状況な訳です。 その不自然を解消しようと、亜鉛が電子を水素イオンに渡し、亜鉛は陽イオンに、水素イオンは単体の水素になるという反応が起こるのです。 このような背景があります。 ですから、銅板を硫酸などに浸したとしても、このような反応は起こりません。 銅が単体で水素が陽イオンというのはイオン化傾向を考えると自然な状況ですから。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

その他の回答 (1)

  • ORUKA1951
  • ベストアンサー率45% (5062/11036)
回答No.2

水溶液の酸とは、水素イオンH+が存在していますね。 一方、金属は電子を失って(酸化されて)イオンになろうとしますね。--金属元素の性質を復習--  水素イオンは、電子をもらって(還元されて)水に戻ろうともしています。金属イオンも電子をもらって金属に戻ろうとしています。  ふたつのイオン、あるいはふたつの金属(水素も含む)の力関係で、よりイオンになりやすいもが電子を失ってイオンになる。  M → M+ + e-  H → H+ + e- 金属同士でも、二種類の金属を電子が移動するように導体で結ぶと・・何が起きるでしょう。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A

  • ボルタ電池について

    http://kagakuma.iza-yoi.net/denti/denti2.html 亜鉛板が溶けてイオンになる とあります。溶液中に水素イオンがあるから、亜鉛が電子を水素イオンに渡して陽イオンとなるということでしょうか? 次に亜鉛イオンZn2+は電解液中に溶け込みます。 ここがよく分かりません。電子はなぜ極板に残り、亜鉛イオンZn2+は電解液中に溶け込むのでしょうか?

  • ボルタ電池について

    ボルタ電池について、質問があります。 私はこれまでボルタ電池で電流を取り出すことができる本質は、還元力がZn>Cuであることより、電子を押し出す力がZnの方が大きいために、Znはイオンになるのだと思っていましたが、このサイトでのアンサーを見る限り、その本質はZn>HかつH>Cuであることなのかな、と考えるようになりました。 ZnがHよりイオン化傾向が大きいために水溶液中に溶け出すことから反応は始まり、その後どこでどれだけ水素が発生するのかは、イオン化傾向ではなく水素過電圧次第、という風に理解しています。 この理解に誤りはあるのでしょうか? ぜひご指摘願いたいと思います。 次に、ボルタ電池関連でどうしても気になることがあるので、質問させていただきたく思います。 H2SO4aqにFe極板とNi極板を導線でつないだものをつけたらどうなるのでしょうか? 考察してほしいのは以下の3点についてです。 (1)Fe>HかつNi>H(イオン化傾向)より、どちらも水溶液中に溶け出しそうなこと (2)Fe>Ni(イオン化傾向)より、Feのほうが電子を押し出す力は強いこと (3)Fe<Ni(水素過電圧)より、Ni極板でよりもFe極板で水素は発生しやすいこと 実際のところ、電流は流れるのか、流れるとしたらそれはどっち向きなのか、ぜひ教えていただきたく思います。 よろしくお願いします。

  • 電池

    今日、化学の授業で電池について学びました。 電解質水溶液にイオン化傾向の異なる金属板を浸し金属板を導線でつなぐと電子が流れ電流が流れるといったことを先生が言ってました。 例えばボルタ電池は、 亜鉛板と銅板を希硫酸にひたしますよね。 すると、亜鉛板では Zn→Zn2+ + 2e- という酸化の反応を起こすと思うのですが、銅板では Cu→Cu2+ + 2e- という酸化の反応は起こらないのでしょうか? もし電解質水溶液を希硫酸、イオン化傾向の異なる金属を銅と銀にして導線でつないだら電流は流れるでしょうか? 誰か教えてください。

  • 金属イオンの沈殿・系統分析について

    銅は塩酸に溶けないのは、水素イオンよりイオン化傾向が小さいからです。 なので、銅イオン水溶液に塩酸をいれたら、銅イオンは溶けていられなくなって出てくる(沈殿する)気がします・・・ それから鉛(II)イオン、アルミニウムイオン(両性元素のイオン)に酸(H2S、HCl)を加えたとき、 酸に溶ける金属なので、溶けてしまうわけですから、なにも沈殿しないと思うのですが・・・ 金属と金属イオンはなにか性質など違うのですか?

  • ダニエル電池について

    ダニエル電池の仕組みと、半透膜の存在意義がいまいちわかりません。 まず、ZnSO4水溶液にZnの電極を入れて、なぜイオンになっていくのでしょうか。 水溶液中にはZn2+イオンがあるので、負極のZnがわざわざイオンになる必要があるのでしょうか? また、これをCuSO4水溶液のみで行ってはだめなのでしょうか? CuSO4水溶液で行えば、Cuよりイオン化傾向の小さいZnはZn2+として溶け出し、 正極では水溶液中のCu2+が析出してCuになり万事OKな気がするのですが・・・

  • 化学電池の仕組み?

    化学電池について勉強しています。 硫酸・銅板・亜鉛版の組み合わせだと、 イオンになり易い、亜鉛版の方がマイナス極になるとのことです。 ■これは、、言い換えると、「硫酸に溶ける方だ」と、解釈してもよいのでしょうか? (そもそも、イオン化というのは、特にこの化学電池の例に関して言えば、”溶ける”ことと同じ意味と考えてしまってもよいものでしょうか?  ・・・ イオン化という言葉のイメージがわきませんので、今のところ、「溶けるようなものだろう」と解釈しているのですが・・・) ■また、イオン化傾向が異なる(異なる種類の)金属と、 電解質水溶液を使うのならば、何を使っても 化学電池 として機能するのでしょうか? たとえば、アルミニウムと亜鉛を使って、 水溶液は 硫酸 を使って、、、とやると、 アルミも、亜鉛も、両方とも溶けてしまうので、使い物にならないのでは、と考えました。 ・・・ これは、いかがでしょうか? ■最後に、炭素棒についての質問です。 炭素棒は金属ではありません。 しかも、どうやら「イオン化傾向」なるものは、ものすごく引くそうです。 この「炭素」という物質は、この化学電池の話においては、どうとらえたらよいのでしょうか? 「炭素」は溶けにくい・・・。そんな風な解釈もいけるのでしょうか? 炭素は、ものすごく「安定」しているイメージがあります。 イオン化は、そういう意味では、ものすごくしにくいようなイメージ・・・があります。 ・・・いかがなものでしょうか。 誤りもたくさんあるとは思いますが、教えていただけると助かります。 よろしくお願いいたします!

  • 塩酸、硝酸、希硫酸

    また質問して悪いんですけど、アルミニウムイオン、銀イオンを得るためにそれぞれアルミニウム、銀に酸の水溶液を加えて温める。それからマンガンイオンを得るために炭酸マンガンに酸の水溶液を加えて温める。この3つの反応を行うのに好ましくない酸はそれぞれどれかっていう問題なんですけど。理由付きでどうか教えて下さい!

  • ダニエル電池のことなんです・・(T=T)

    素焼き板を挟んで亜鉛板と硫酸亜鉛水溶液、銅板と硫酸銅水溶液 という状況で亜鉛板と銅板を導線でつなぐと電流が流れると習ったのですが、亜鉛板が硫酸亜鉛水溶液に浸っているという状況でどうやったら電流が流れるんでしょうか??亜鉛板も銅板も硫酸銅水溶液に浸っているというならイオン化傾向の関係から亜鉛が電子を放出してイオンになり、電子が導線を伝わって銅板側の硫酸銅水溶液中の銅イオンが電子を受け取り電流が流れるということになりそうだけど・・と思うのですが・・いくら考えてもわからないんです・・教えてください・・

  • ボルタ電池 ダニエル電池 鉛蓄電池

    電池について4つ質問があります。 1つでも教えていただけるとうれしいです。 (1)ボルタ電池では減極剤を入れると習ったのですが、 電解液自体を減極剤で使う水溶液にしてはだめなのでしょうか? (2)ダニエル電池の、負極側の電解液がZnSO4である理由を教えてください。 Znよりイオン化傾向の小さい金属の水溶液ではないのはなぜですか? (3)鉛蓄電池の負極で、Pb2+とSO42-が結合するのはなぜですか? Pbはイオン化傾向が大きいのに、なぜまた結合してしまうのですか? ボルタ電池やダニエル電池ではこのようなことは起きないので、理由がわかりません。 (4)鉛蓄電池で、結合してできたPbSO4によって反応が邪魔されることはないのでしょうか? それは当たり前で、PbSO4がたまってきたら充電するということですか? わかりずらかったらすみません。 よろしくお願いいたします。

  • ダニエル電池についてです。

    ダニエル電池についてです。 素焼き板は硫酸亜鉛水溶液と硫酸銅水溶液が混じらないようにするためと、イオンが通過できるためとあって、負極では陽イオンが増え、正極では陽イオンが減るため、亜鉛イオンが負極から正極側へ硫酸イオンが正極から負極側へ移動するとありました。 そこで疑問なんですが、 (1)まず亜鉛が亜鉛イオンになる仕組みがわかりません。硫酸亜鉛や硫酸イオンと関係があるのでしょうか (2)なぜ陽イオンが増えたり減ったりしたら、亜鉛イオンや硫酸イオンが移動するかわかりません (3)亜鉛イオンが負極から正極側へ移動するということは、正極側にはもともとあった硫酸銅水溶液+移動した亜鉛イオンと硫酸イオンがくっついてできた硫酸亜鉛水溶液ができるということになりますか? 長くなりましたがよろしくお願いします。

このQ&Aのポイント
  • 亡前夫が知的障害があったのではないかと思い、子供にもその可能性があることが心配です。
  • 前夫が出生届を書けなかったり、計算ができなかったりしたことから、知的障害の可能性を感じました。
  • 将来的に孫ができる可能性にも不安を感じ、死にたくなることもあります。
回答を見る