ボルタ電池 | みくあす化学館

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ボルタ電池

 

今回はボルタ電池について。

 

 

ボルタ電池は初めて発明された
簡単な仕組みの電池です。

 

 

希硫酸に銅板と亜鉛板を
ブッ挿しただけです。

 

銅板と亜鉛板を導線で繋ぎ
間に豆電球を挟めば光ります。

 

 

イオン化傾向を思い出してください。
亜鉛はイオン化傾向が高く、
銅は低いです。

 

 

亜鉛は希硫酸に溶けるけど
銅は溶けません。

 

 

まず亜鉛板が希硫酸に溶けます。

 

Zn→Zn2++2e-

 

普段なら、出てきた電子を
水溶液中のH+が受け取り水素が発生します。

 

2H++2e-→H2

 

なので亜鉛を希硫酸に浸すと
亜鉛が溶けて水素が出ます。

 

 

しかし、亜鉛板と銅板を導線で繋ぐと、
電子は導線を通って銅板まで流れます。
この電子の流れが電流です。

 

 

銅板まで来た電子を、
H+が受け取ります。

 

2H++2e-→H2

 

 

普段なら亜鉛板から発生するはずの水素が
銅板から発生します。
しかし銅板は溶けていません。

 

 

亜鉛板が溶けて
銅板から水素がシュワシュワ出てきます。

 

電子は亜鉛板から銅板へ流れるので、
亜鉛板が負極で銅板が正極になります。

 

 

このボルタ電池の起電力は1Vですが、
すぐに電圧が落ちて使えなくなります。

 

これは、銅板を水素が覆って
邪魔をしてしまうからです。
この現象を分極と言います。

 

 

酸化剤を入れておくと
水素が水になるので
銅板が覆われなくなり電圧が安定します。
電池に入れる酸化剤を減極剤と言います。

 

 

 

まとめ

 

・ボルタ電池は希硫酸に銅板と亜鉛板を挿したもの
・亜鉛板は溶けて銅板は溶けない
・電子が亜鉛板から導線を伝わり銅板に行く
・亜鉛板が負極で銅板が正極になる
・水素は銅板上で発生する

 

 

 

ちなみに電解質は希硫酸じゃなくても
酸なら大丈夫です。

 

お酢とかレモンでもできます。
レモン電池とか小学校の自由研究で
やったりしますね。

 

使う金属は、イオン化傾向の違う
2種類の金属(もしくは炭素)を使います。

 

正極には銅、銀、金、炭素など
溶けないものが使えます。
銅と炭素は安いのでよく使われます。

 

 

陰極には溶ける金属
亜鉛、アルミニウム、鉄などが使えます。

 

 

ホームセンターで銅板とアルミ板を買ってきて
お酢にブッ挿せばボルタ電池が作れます。

 

 

それでは、今回はここまで。

 

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