Question

りん☺︎

電池とイオン

わからないです。

簡単でいいので教えていただきたいです！

宜しくお願い致します🤲

銅
4 電池とイオン
① 金属とイオン
(1) 金属が電解質の水溶液に溶けるとき 金属の原子が電子を
放出して陽イオンになり、水溶液中に溶ける。
例うすい塩酸に亜鉛を入れると,亜鉛原子は電子を2個放
出して亜鉛イオンとなり、うすい塩酸中に溶け出す。
(2) 金属のイオンへのなりやすさ 金属Xの陽イオンを含む水
溶液にほかの金属Yを入れたとき, 金属Yが水溶液に溶ける
かどうかで金属XYのイオンへのなりやすさがわかる。
①金属Xの陽イオンを含む水溶液に金属Yが溶けるとき 金
属Y が金属Xよりイオンになりやすいため, 金属Yが陽イ
オンになって水溶液に溶け, 金属Xが原子となって析出する。
②金属Xの陽イオンを含む水溶液に金属Yが溶けないとき 金属Xが金属Yよりもイ
なりやすいため、金属Yは水溶液に溶け出さず 金属Xも陽イオンのままで変化しない。
▼2 硝酸銀水溶液に銅線を入れたときのようす ARE
より
もイオンに
UU
硝酸銀水溶液
りゅうさん
硫酸マグネシウム
水溶液
硫酸亜鉛水溶液
硫酸銅水溶液
●硫酸銅水溶液に亜鉛
を入れたときのようす
1 亜鉛が電子を2個放
出して亜鉛イオンと
なり、 硫酸銅水溶液
中に溶け出す。
Zn→Zn²+2e-
水溶液中の銅イオン
は電子を2個受けと
■て銅原子となる。
Cu2+2e Cu
銀色の
けっしょう
。
結晶が
できる。
●重要実験 金属イオンへのなりやすさ AR
ある金属の陽イオンを含む水溶液に、
金属片を入れ, 金属片のようすを観察する。
結果
マグネ
シウム 亜鉛 銅
水溶液
が青色
になる。
SO
●銅原子が電子を放出し、 銅イオンとなって溶け.
水溶液が青色になる。 Cu-Cu²+ +2e-
硝酸銀水溶液に含まれる銀イオンが電子を受け
とって、銀原子となって銅線に付着する。
Ag++eAg
マイクロプレート
亜鉛Zn
硫酸銅水溶液
硫酸マグ
ネシウム
水溶液 (Mg²+)
硫酸亜鉛
水溶液 (Zn²)
硫酸銅
水溶液 (Cu²)
マグネシウム(Mg)
変化なし
「マグネシウムが溶け
て亜鉛が付着する。
MgはZnよりイオ
ンになりやすい。
マグネシウムが溶け
て銅が付着する。
MgはCuよりイオ
ンになりやすい。
●1章●
化学変化とイオン
▼ 塩酸に亜鉛が溶けるとき
水素 H H
亜鉛
|2H+ee
→H,
NO.
うすい塩酸
(は電子1個を表す。)
★式で表すとき、電子1個を記号
e-で表してもよい｡
亜鉛(Zn)
He
の
変化なし
Ag
陽イオンへのなりやすさ : Cu > Ag
変化なし
Q.
Zn-Zn +60
亜鉛が溶けて
銅が付着する。
ZnはCuよりイオ
ンになりやすい。
NO.
･硝酸
水溶液
・鋼
@
銅(Cu)
変化なし
変化なし
変化なし
イオンへのなりやすさ: Mg > Zn > Cu
けいこう
イオン化傾向
金属のイオンへのなりやすさ
Na> Mg > AI>Zn> Fe> (H2) > Cu>Ag (一部抜粋)
2
電池とイオン
化学変化により、物質の
(1) 電池 (化学電池)
もつ化学エネルギーを電気エネルギーとして
★化学エネルギー 化学変化で物質
からとり出せるエネルギー
とり出す装置。
電池のつくり方 電解質の水溶液に2種類
の金属を入れて導線でつなぐと, 金属と金属
の間に電圧が生じる。
・極
電子は導線を通って銅板 (亜鉛板)
のほうへ移動する。
●イオンになりやすいほうの
「亜鉛が電子を放出して亜鉛
イオンとなり、 溶け出す。
Zn→Zn²+ + 2e
★水溶液中の銅イオンの数は
時間とともに減少する｡
→青色がうすくなる。
→電流が小さくなる。
(5) 生活の中の電池
IZn
▼3 身近な材料で電池をつくる
木炭電池ARE
●レモン電池
モータ
なまりちく
二次電池･･･ 鉛蓄電池, リチウム
PES
(3) ボルタ電池 2種類の金属板を電解質の水溶液に入れて
電圧をとり出す電池。 電圧の低下が早いという欠点がある。
○ボルタ電池のしくみ イオンになりやすいほうの金属
が電子を放出して陽イオンになる(-極)。 2電子が極
から + 極へ移動する。 3+ 極側の金属上で, 水溶液中の
水素イオンが電子を受けとる。 水素が発生する。 この
ような現象によって, 電子が移動して電流が流れる。
(4) ダー電池 硫酸亜鉛水溶液に入れた亜鉛板と硫酸銅
水溶液に入れた銅板を導線でつなぎ, この2種類の水溶液の間をセロハン膜や素焼きの板で
しきって, イオンが移動できるようにした電池。 長時間の利用が可能。
しくみ→ボルタと同じ
▼5 ダニエル電池のしくみ ARE
電子
電流
イオン電池, ニッケル水素電池
★充電 外部から逆向きの電流を流して
電気エネルギーをたくわえること。
木炭(備長族)
硫酸亜鉛水溶液
ZnSO4Zn²++SO² CuSO4
②燃料電池 水素と酸素が結びついて
水ができるときに発生する電気エネ
ルギーをとり出す装置。 水の電気分
解とは逆の化学変化を利用している。
Cu
17
4 電池とイオン
▼4 ボルタ電池のしくみ
←電流の向き
モーター
電子の流れ→
硫酸銅水溶液
リール
亜鉛板
かんでん ち
例一次電池・・･ マンガン乾電池, リチウム電池 酸化銀電池
電気
エネルギー
じゅうでん
① 使い捨ての一次電池と, 充電してくり返し使える二次電池がある。
電子オルゴール
Cu²++SO²-
+極 セロハン･･･2種類の水溶液をしきる。
(銅板)/
★セロハンにより、2種類
の水溶液が簡単に混ざらず,
水溶液中の電気的なかたより
ができないように, イオンが
移動する｡
レモン
「トマトや
ダイコン
▼6 水の電気分解と燃料電池
水を電気分解する。
水酸化ナトリウムを加えた水
簡易電気
分解装置
電源装置 酸
水素の発生
化学
エネルギー
+橋
HHH-
水溶液中の銅イオンは移動
してきた電子を受けとって
銅になって付着する。
Cu²+ + 2e Cu
鋼板
塩
Am
②電源をはずし、モーター
などにつなぎかえる。
C
燃料電池
電流が発生する
化学
エネルギー
電気
エネル