
酸性とアルカリ性の電解液で流れる電流の大きさについて。
子供の自由研究で、アルカリ性であるキッチンハイターを使った実験をいたしました。実験内容は、キッチンハイター原液に金属板を入れて、流れる電流を計測するという化学電池の実験です。
陽極は銅、陰極は鉄、アルミニウム、亜鉛で電流を計測しました。すると、どの金属でも酸性の液につけたときよりも大きな電流を計測することが出来ました。
なぜ、アルカリ性のキッチンハイター原液につけたの時のほうが、酸性の液のときよりも大きな電流を計測することができたのでしょうか?キッチンハイターの成分(次亜塩素酸ナトリウム、水酸化ナトリウムなど)が関係しているのかなと子供が考えているのですが、よくわかりませんでした。
どうかお教えください。よろしくお願いいたします。
A 回答 (3件)
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No.3
- 回答日時:
No.2です。
水溶液中の電流は、水素イオン、水酸化物イオン以外のイオンの移動によっても流れますので、電流の多い少ないは、全イオン濃度の影響を受けますが、
No.2のところに書いたように、水素イオンと水酸化物イオンは
移動速度が速い(その結果、輸率が大きい)ので、
それらの濃度の影響度が大きいと考えてください。
他のイオンの影響が全くない訳ではありません。
No.2
- 回答日時:
酸性またはアルカリ性水溶液に異種の金属を浸した時に、電流が流れたと
いうことは液中をイオンが移動したということです。
単位時間内に沢山のイオンが移動すれば、沢山の電流が流れたということです。
どんなイオンが移動するのか?
水酸化ナトリウムのナトリウムイオン(Na+)とか、水酸化物イオン(OH-)、次亜塩素酸イオン(ClO-)などですね。
ここで、液中の移動速度を考えてみましょう。
水溶液の場合、他のイオンに比べ水酸化物イオン(OH-)と水素イオン(H+)は、圧倒的に移動速度が速いのです。
例えば、ナトリウムイオン(Na+)が移動して電荷を運ぶ場合は、まじめに
そのイオンが電極まで移動しなければなりません。
しかし、水素イオンと水酸化物イオンだけは、隣にいる水素イオンや
水酸化物イオンに電荷を預け、伝言ゲームのように電荷を移動させるので、
見た目の移動速度が非常に速くなります。
つまり、質問者さんの実験で、酸性の液中に存在する水素イオン(H+)の
量(濃度)やアルカリ性の液中に存在する水酸化物イオン(OH-)の量(濃度)が重要なのだと思います。
酸性よりもアルカリ性の電解液の方が単純に電流が多く流れるということではなく、質問者さんが行った実験では、酸性の電解液中の水素イオンの濃度よりもアルカリ性の電解液中の水酸化物イオンの濃度の方が高かったからだと思います。
例えば、キッチンハイターの濃度と電流の関係を調べれば、水酸化物イオンの
濃度によって電流量が変化し、酸性電解液と逆転する濃度が存在すると思いますよ。
No.1
- 回答日時:
「どのような電解液を」「どのくらいの濃度で」使ったのかがわからないとなんともならない. 例えば「キッチンハイター原液」だけでなくそ
れをてきとうに薄めてどうなるかとかも考えないとダメ.お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
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