電池の原理｜化学基礎【高校化学Net参考書】

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電流と電子の流れ

　電池には，正極と負極があります。正極から外部を通って負極へと電流が流れています。

　しかし，この定義は正電荷の流れという認識でつくられたものです。実際は，導線内を負電荷の電子e^－が負極から外部を通って正極へと流れています。

　酸化還元反応は，電子e^－の受け渡しの反応ですので，電子の動きに注目することになります。

　電池を学習するにあたって，負極から電子e^－が流れ出て，正極に電子e^－が戻ってくるというイメージをつくっておきましょう。

電池の原理とボルタ電池

　希硫酸に亜鉛板と銅板を浸したものをボルタ電池といいます。亜鉛板が負極，銅板が正極となり，1.1V程度の起電力をもっています。

　このように，2種類の金属を電解質水溶液に浸すことで，電池をつくることができます。

　金属にはイオン化傾向があり，電子e^－を放出して陽イオンになる能力があります。2種類の金属のうち，イオン化傾向の大きい金属が電子e^－を放出することができるのです。

　このことから，電池を構成する2種類の金属のうち，イオン化傾向の大きい方が負極になることがわかります。

　一方，電子を放出することができなかった金属の方には，電子e^－が流れてくることになります。金属が電子e^－を受け取って陰イオンになることは通常ありませんので，水溶液中のイオンや分子のうち，電子e^－を受け取りやすいものが反応することになります。ボルタ電池では，水素イオンH^＋が電子e^－を受け取って水素H₂が発生します。