18,よく使われる乾電池。
H+ (水素イオン)をだすものを酸といいましたね。
酸を溶かした水の中にはいっぱいH+ があるはずです。
その中にもっとイオンになりやすい金属を入れたらどうでしょう。
イオンになりやすさはK>Ca>Na>Mg>Al> Zn >Fe>Ni>Sn>Pb> (H )>Cu>Hg>Ag>Au>Ptだった。
@ 希硫酸の中にZn亜鉛を入れると、ZnはとけてZn2+ となり、2e−の電子をだす。
式で表せば Zn→Zn2+ +2e−
A 希硫酸の中にある2H+はこの2e−の電子を受け取ってH2 となる。
式で表せば 2H+ +2e−→H2
亜鉛の周囲に水素の泡が出てくるが、炭素棒と亜鉛を針金でつないで、希硫酸の中に入れると炭素の方から水素が出てくる。針金の途中に豆電球をつなぐとつくよ。
これは亜鉛がとけた時に出来た2e−の電子が針金の中を流れたって、ことです。
このような希硫酸、炭素棒(銅板でも良い)、亜鉛を使ったものを ボルタ電池 という。、
世界で初めて電池をつくったボルタさんはナポレオンT世にすごくほめられたそうです。
電圧の単位 Volt(ボルト) はボルタさんにちなんだ名前です。
その後、マイナス極に 亜鉛、プラス極にMnO2二酸化マンガン、電解液にNH4Cl塩化ア
ンモニウムを使った ルクランシェ電池 が考案されました。現在のマンガン乾電池の原形です。 (-) Zn | ZnCl2aq , NH4Claq | MnO2 , C (+) aqは水溶液を表す。
電流が流れて発生した水素H2は二酸化マンガンMnO2 と反応し、亜鉛イオンZn2+は
塩化アンモニウムNH4Clと反応して亜鉛にアンモニアが結合した[Zn(NH3)4]2+ になって
反応したものが次々とへってゆくので乾電池は電気が流れ続ける。
そこで問題だ。
(−極)Zn→Zn2+ +2e− 、(+)極 2H+ +2e−→H2 を一つの式であらわせ。
今日はここまで。じゃ、また、会おうよ(^0^`)
2006.1.4
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答え、 両式を辺々加えて、2e− を消去する。
Zn + 2H+ → Zn2+ + H2
亜鉛がイオンになり、水素イオンが水素になる。このような反応をイオン交代ともいう。
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