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第2章　電池と電気分解

RAKU 2025年10月23日 カード31 いいね1

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単語カード

  • 金属のイオン化傾向

    大　Li K Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb (H₂) Cu Hg Ag Pt Au　小

  • 電池

    酸化化学反応によって、化学エネルギーを電気エネルギーに変換して取り出す装置

  • 負極

    酸化反応が起こり、導線に向かって電子が流れ出る電極

  • 正極

    導線から電子が流れ込み還元反応が起こる電極

  • 活物質

    電池の正極や負極で電子のやりとりをする物質

  • 起電力

    正極と負極の間に生じる電圧

  • ボルタ電池

    （－）Zn｜H₂SO₄ ap｜Cu（＋）　負極：Zn→Zn²⁺＋2e⁻　正極：2H⁺＋2e⁻→H₂

  • ダニエル電池

    （ー）Zn｜ZnSO₄ ap｜CuSO₄ ap｜Cu（＋）　負極：Zn→Zn²⁺＋2e⁻　正極：Cu²⁺＋2e⁻→Cu

  • マンガン乾電池

    （ー）Zn｜ZnCl₂ NH₄Cl｜MnO₂（＋）　懐中電灯、リモコン

  • アルカリマンガン乾電池

    （ー）Zn｜KOH｜MnO₂（＋）　懐中電灯、リモコン

  • リチウム電池

    （ー）Li｜Li塩｜MnO₂（＋）　火災報知器

  • 銀電池（酸化銀電池）

    （ー）Zn｜KOH｜Ag₂O（＋）　時計

  • 空気電池（空気亜鉛電池）

    （ー）Zn｜KOH｜O₂（＋）　補聴器

  • 鉛蓄電池

    （ー）Pb｜H₂SO₄｜PbO₂（＋）負極：Pb＋SO₄²⁻→PbSO₄＋2e⁻　正極：PbO₂＋4H⁺＋SO₄²⁻＋2e⁻→PbSO₄＋2H₂O　自動車

  • ニッケルーカドミウム蓄電池

    （ー）Cd｜KOH｜NiO(OH)（＋）　電動工具

  • ニッケルー水素電池

    （ー）MH｜KOH｜NiO(OH)（＋）　デジタルカメラ

  • リチウムイオン電池

    （－）C₆LiⓍ｜Li塩 有機溶媒｜Li(1-x)CoO₂（＋）　モバイル機器、電気自動車

  • 燃料電池（リン酸形）

    （ー）H₂｜H₃PO₄｜O₂（＋）負極：H₂→2H⁺＋2e⁻　正極：O₂＋4H⁺＋4e⁻→2H₂O　家庭の電源、自動車

  • 電気分解

    電解質の水溶液に電極を浸し、直流の電源を流すと、電極表面で酸化還元反応が起こる。　陽極：正極に繋いだ電極、酸化　陰極：負極に繋いだ電極、還元

  • 陰極×イオン化傾向が小さい金属の陽イオン

    金属が析出　Ag⁺＋e⁻→Ag

  • 陰極×H⁺（酸の水溶液）

    H₂が発生　2H⁺＋2e⁻→H₂

  • 陰極×イオン化傾向が大きい金属の陽イオン

    H₂が発生　2H₂O＋2e⁻→H₂＋OH⁻

  • 陽極×CまたはPt以外を電極に用いた場合

    電極が溶解　Cu→Cu²⁺＋2e⁻

  • 陽極×Cl⁻、I⁻などのハロゲン化物イオン

    ハロゲンが発生　2Cl⁻→Cl₂＋2e⁻

  • 陽極×OH⁻(塩基の水溶液）

    O₂が発生　4OH⁻→2H₂O＋O₂＋4e⁻

  • 陽極×SO₄²⁻、NO₃⁻などの多原子イオン

    O₂が発生　2H₂O→O₂＋4H⁺＋4e⁻

  • ファラデーの法則

    電気分解において、電極で変化する物質の物質量は、流れた電気量に比例する

  • 電気分解で流れた電子の物質量 [mol]

    電流i [A]×時間t[s]/9.65×10⁴C/mol

  • 水酸化ナトリウムの製造

    イオン交換膜法（陽イオン交換膜（陽イオンだけを通す））　陰極：2H₂O＋2e⁻→H₂＋2OH⁻　陽極：2Cl⁻→Cl₂+2e⁻　全体：2H₂O＋2NaCl→H₂＋Cl₂＋2NaOH

  • 銅の精錬

    黄銅鉱（主成分CuFeS₂）に石灰石やけい砂SiO₂を混ぜて加熱→得た硫化銅(I)Cu₂Sを空気中で強熱→粗銅を電解精錬をして純銅を取り出す。不純物は陽極泥として沈む。

  • アルミニウムの精錬

    ボーキサイト（主成分Al₂O₃・nH₂Ｏ）を精錬→得たアルミナを氷晶石Na₃AlF₆を約1000℃に加熱して融解したものに溶かす→炭素電極を用いて電気分解（溶融塩電解）して取り出す。

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