ダニエル電池 しくみ ~ダニエル電池とは何だろう?~【中3理科】

ダニエル電池とは何だろう?

 

前回学習したボルタ電池とのちがいは?

 

ダニエル電池のしくみを学習していきましょう。

 

ダニエル電池とは

 

では,まずダニエル電池について説明していくよ。

 

ダニエル電池とは下図のような装置なんだ。

 

 

ダニエル電池は,

 

亜鉛板硫酸亜鉛水溶液に,銅板硫酸銅水溶液に入れたものを組み合わせた電池なんだ。

 

以前学習したボルタ電池は水溶液は塩酸だけだったので

 

そこがダニエル電池と違うところだね。

 

ダニエル電池のしくみ

 

次に,ダニエル電池のしくみをイオン,原子,電子のモデルでイメージしてみよう。

 

 

各電極での反応は次のようになるんだ

 

〔-極での反応〕

 

イオンになりやすい亜鉛板がとけ出す。

 

亜鉛(Zn)は電子(e2個を放出して亜鉛イオン(Zn2+)になる。

 

〔+極での反応〕

 

亜鉛が放出した電子(e)は導線を通って銅板の方へ流れる。

 

銅板(Cu)では,

 

硫酸銅水溶液中の銅イオン(Cu2+)が電子(e2個を受け取り,銅(Cu)になる。

 

 

このとき,導線を通る電子(e)が豆電球を通過することで豆電球が光るんだ。

 

ダニエル電池の優れた点

 

では,ボルタ電池と比べ,ダニエル電池はどのような点が優れているのだろうか。

 

実際に比較をして見てみよう。

 

ボルタ電池とダニエル電池の金属板の表面を比較すると,

 

  • ボルタ電池

 

  • ダニエル電池

 

ボルタ電池では水素が発生している。

 

発生した水素が次の水素イオンが銅板に近づくのを妨げるため,

 

水素イオンと電子のやり取りが行われず,

 

すぐに電圧が低下してしまう

 

しかし,ダニエル電池では水素が発生しないので,

 

電圧が一定になり,安定した電流を長時間取りだすことができるんだ。