ダニエル電池【高校化学・化学基礎一問一答】

ボルタ電池の起電力は約【１】であったが、【２】が起こるため起電力はすぐに低下した。そこで開発されたのがダニエル電池である。ダニエル電池では、亜鉛板を浸したZnSO₄水溶液と銅板を浸したCuSO₄水溶液を【３】で区切り、これにより【２】を防ぐことに成功した。

ダニエル電池は、負極である【１】板をZnSO₄水溶液に、正極である【２】板をCuSO₄水溶液に浸し、各溶液を【３】で区切って作られた電池である。

ダニエル電池において金属板として使われる亜鉛と銅のイオン化傾向を比較すると、【１】のイオン化傾向の方が大きい。従って、まず【１】板が溶け出し【２】となる。このとき発生した【３】が導線を伝わり【４】板に到達すると、溶液中に含まれるCu²⁺がこれを受け取り【５】となる。

ダニエル電池の正極・負極における反応式を書きなさい。

ダニエル電池の正極では、負極から流れてきた電子を【１】が受け取り【２】となり正極である銅板にはりつく。従って、放電を続けると正極の質量は【３】し、負極の質量は【４】する。

素焼き板の役割は主に２つある。１つは【１】と【２】の２つの溶液を混ざらないように区切るためである。もう一つは、イオンを透過させることで、【３】のバランスを調整するというものである。ダニエル電池を使い続けていると、負極では次第に【４】が、正極では【５】
が増加していく。このとき、陽イオンが増えた負極はプラス側に、陰イオンが増えた正極はマイナス側に電荷がかたよるのでこれを素焼き板で調節する。

ダニエル電池でより大きな起電力を得るためには、【１】の濃度を低くしておく、又【２】の濃度を高くしておくことが重要である。