必修
基礎問
38
ダニエル電池
化学基礎化学
ダニエル電池は次の構成で示される。 下の問いに答えよ。 ただし, 原子量
は Zn=65.4, Cu=63.5, ファラデー定数は 9.65×10* C/mol とする。
ダニエル電池:(-) Zn|ZNSO4 aq| CuSO4 aq| Cu (+)
負極,正極の各極で起こる反応をe-を用いたイオン反応式で表せ。
問1
問2 両方の電極を導線でつなきぎ, しばらくすると負極が3.27g減少した。
このとき放電した電気量は何Cか。 整数で答えよ。
問3 問2において, 正極で析出する物質の名称を記せ。 また, その質量は
何gか。小数第2位まで求めよ。
(崇城大)
電池
精講
酸化剤と還元剤 (→p.162) を空間的に分離し, 両者の間を導
線などで電気的に接続して, その反応によるエネルギーを電気エネルギーの形
でとり出す装置を電池といいます。
右図のように還元剤から酸化剤へ電子 e"が
導線を移動します。 電子e~は負の電荷をもつ
ため,電位の低い方(負極)から電位の高い方
(正極)へ移動しています。 また負極,正極では
それぞれ次の反応が起こっています。
でん ち
正
極
ふきょく
e
還元剤)
酸化剤
素焼き板
負極:還元剤
「負極:還元剤が電子 e~ を出す反応(酸化)
正極:酸化剤が電子 e- をもらう反応(還元)
e
正極:酸化剤+é
〈電池の原理)
ファラデー定数
電子1mol分の電気量(C) をファラデー定数 (F)といいます。電子1個が
もつ電気量の絶対値は1.6×10-19 [C] であり, アボガドロ定数が6.0×103
/mol] なので,ファラデー定数(F) は,
1.6×10-19 C
1個(電子)
程度の値になります。
6.0×103個(電子)
1 mol (電子)
F=
-=9.6×10* C/mol
PointZ2
電池のしくみ
電池は負極で還元剤, 正極で酸化剤 が作用する。
9. 酸化還元反応 167
負極
