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ボルタ電池と比べたダニエル電池の利点をできるだけ多く教えてください🙏

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✨ ベストアンサー ✨

1. 起電力が安定している
ボルタ電池は使っているうちに電圧が下がりやすいのに対し、ダニエル電池は比較的長い間一定の電圧を保てます。

2. 極の分極(気体の発生による電極の劣化)が起こりにくい。
ボルタ電池では水素が発生して電極に付着し、電流が流れにくくなります。
ダニエル電池では硫酸銅水溶液中で銅イオンが電子を受け取って銅として析出するので、水素がほとんど発生せず、分極を防げます。

3. 持続時間が長い。
上の理由(分極が起こりにくい)により、長時間電流を流すことができます。

4. 電池の電圧がほぼ一定(約1.1 V)
ボルタ電池は反応が進むと電圧がすぐに落ちるが、ダニエル電池は電解質と電極がしっかり役割分担しているため、電圧が安定します。

5. 電池の実用化に適している。
ボルタ電池は構造が簡単ですが、すぐに性能が落ちるため長期利用に不向き。
ダニエル電池は改良されて、実際に電信や初期の電気機器に使われるなど、初の「実用電池」として利用されました。

6. 副反応が少ない。
ボルタ電池は亜鉛と銅の間に直接電解質を挟んでいるため、副反応(水素発生など)が多い。
ダニエル電池では、負極(亜鉛)と正極(銅)のそれぞれに適した電解質(水溶液)を分けているので、副反応が減ります。

おもち

詳しくありがとうございます🥹

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回答

分極が起こりにくい

ボルタ電池では、正極(銅板)の周りに水素ガスが発生し、この水素の泡が銅板を覆ってしまいます。これにより、水溶液中の水素イオンが電子を受け取ることが難しくなり、起電力が急激に低下する「分極」という現象が起こります。ダニエル電池は、正極で水素ガスが発生する代わりに、水溶液中の銅イオンが電子を受け取って銅として析出するため、分極が起こりません。これにより、安定した電圧を長時間供給できます。

安定した電圧を供給できる

分極が起こらないため、ダニエル電池はボルタ電池に比べて起電力の低下が少なく、長時間にわたって安定した電圧を保つことができます。この安定性のおかげで、電子オルゴールや電流計などを確実に動作させることができます。

自己放電が起こりにくい

ボルタ電池では、亜鉛板が硫酸に浸っているため、電池として回路を組まなくても亜鉛が水素と反応して水素ガスを発生させてしまいます。これは、電池として使っていないのに勝手に化学反応が進んでしまう「自己放電」です。ダニエル電池は亜鉛板を硫酸亜鉛水溶液に、銅板を硫酸銅水溶液に浸しており、素焼き板などの仕切りで2つの水溶液を隔てているため、自己放電が起こりにくく、長期間の保存や使用に適しています。

おもち

分かりやすくありがとう😭

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