手元にある玉虫先生の電気化学の本によれば
「電極相が溶液相に対してもつ内部電位をその電極の電極電位とする。・・・
電極電位は科学的組成の異なる2相間の内部電位の差であるから、その値を実測することは出来ない。」

この理由が分かりません。
単純に考えてpzc(potential of zero charge)を測定し、参照電極の溶液電位の差が分かれば測定可能なように思うのですが、
なぜ実測出来ないという結論になるのでしょうか?

どなたか説明して頂けないでしょうか?

よろしくお願い致します。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (6件)

電極と溶液の間の電位差を測ることはできません.


単純に考えて,電位差計をどう接続することになるか考えてみるといいでしょう.
電極と電位差計の端子金属との接触電位差と,電位差計のもうひとつの端子と溶液の間の電位差がかぶってきます.どうやったらこの三つを分離できますか?

> 参照電極の溶液電位の差

つまり,これはどうやったら測れるのですか?これと,

> 「電極相が溶液相に対してもつ内部電位をその電極の電極電位とする。」

の違いはどこにあるのですか?
    • good
    • 0
この回答へのお礼

例えば、銀塩化銀電極と、何でも良いですが金電極を用意します。
そして銀塩化銀電極を参照電極として金電極のpzcを測定します。
銀塩化銀電極は溶液電位に対して電極電位が変わらない、そして金電極の電位をpzcに合わせた状態では金電極の電極電位と溶液の電位は等しい。
従って金電極のpzcが銀塩化銀電極の溶液電位に対して電極電位となり、測定可能であると思います。
どこが間違っていますでしょうか?

お礼日時:2009/05/17 00:27

結局,pzc ってのは吸着層を含んでいるので,そこでの電位プロファイルがどうなってるのかの情報を含んでいないのですよ.なので pzc は意味をなしません.


いずれにしても,単極電位の問題は議論され尽くされていますので,玉電以外も含めて,いろんな本とかを漁ってみる方がいいと思いますけどね.
    • good
    • 0
この回答へのお礼

pzcはpontential of zero chargeと呼ばれるように電極表面に電荷がない状態を表すのではないのでしょうか?
吸着層を含んでいるというのはどういう意味なのでしょうか?

玉村先生の本以外にも10冊以上の電気化学の本を調べましたが、
単極電位の問題に関して詳述されている本を見たことがありません。
出来れば文献名を挙げて頂けないでしょうか?

何卒よろしくお願い致します。

お礼日時:2009/05/20 12:22

では聞き方を変えましょう.


pzc はどうやって測るのですか?
電気泳動ですか?
    • good
    • 0
この回答へのお礼

詳しく調べたことはないのですが、論文などではいろいろな電極のpzcの文献値が載っているものを見たことがあるので、何か方法があると思います。

それで電極電位が実測出来ないのはpzcの測定が困難だからなのか、そのほかに原理的な問題があるからなのかどちらなのでしょうか?
もし前者だとすれば、pzcが測定可能な電極あるいはpzcが既知な電極の電位だけでは測定可能であるということになるのですが、どうなのでしょうか?

よろしくお願いいたします。

お礼日時:2009/05/20 00:07

困りましたね.


接触電位差という概念を勉強してください.
異種接触界面では充電状態と電位状態は別物です.
    • good
    • 0
この回答へのお礼

どういうことですか?

もちろん接触電位差という概念は知っています。
電極と溶液間に接触電位差が存在し、それを補償するような電位がpzcであり、
その状態では完全に放電された状態を作りうるものだと思っていたのですが、違うのでしょうか?

というか論文などでも「pzcは完全に放電した状態に相当する」
「pzcは接触電位差によって生ずる」というような記述を見かけたことがあるのですが、どこが間違っているのでしょうか?

お礼日時:2009/05/17 13:31

pzc は電極と溶液の電位差がないという意味ではありません.

    • good
    • 0
この回答へのお礼

どういうことですか?

pzcは電極がプラスにもマイナスにも充電されていない状態を表します。
電極電位が溶液の電位に対してマイナスならプラスの電荷がプラスならマイナスの電荷が充電されると思うのですが、
間違っているのでしょうか?
いろいろな教科書でそう書かれていると思うのですが。

お礼日時:2009/05/17 11:22

電位は絶対値ではなく電位差として観察される。



実測できないというのは間違いのような気がする。
電位差は実測できるからね。
    • good
    • 0

このQ&Aに関連する人気のQ&A

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!

このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q電極電位の本質がわかりません(電気化学)

絶対電極電位は外部電位から電子を作用極内部に移動させるのに必要な仕事であり,また電極電子がもつエネルギーと理解しています.

では,1つの作用極に同じ溶液を2カ所で接触させ(溶液間の接触はない),同じ参照電極で電位を測定すると同じ値を示すはずですよね.しかし,実際に電位を測定すると異なる電位を示しました.

静電気学的には導体の電位は等しいはずなので,同じ電極を測定すれば同じ電位になると信じていたので困惑しています.
また,ポテンショスタットの作用電極がグランドであると本に書いてありました.グランドってことは電位が変わらない気がして何がなんだかわからなくなりました.

測定している電極電位は電極電子のエネルギーではないのでしょうか.そうではない場合は何を測定しているのでしょうか.電極電位には分布があり,その平均?を測定しているのでしょうか.

乱文で申し訳ないのですが,よろしくお願いします.

Aベストアンサー

>異なる値を示すということでしょうか?
異なります。
>ポテンショスタットの作用電極が
よりポテンシォスタット(でしたか.電化で決めた言葉は)を使っていると仮定すると.参照極と試料極と対極が一体化せずH型セルのようなある程度大きな電極を使っていると見当つきます。
すると.参照極の配線が.たとえば.部屋の配線とか人のもつ静電気とかを誘導で拾ってしますます。
極端な言い方をすれば.人間が触っているだけで100V配線の誘導を拾ってしまうのでポリ手袋で包んだ台所用竹製サイバシ(普通の絶縁なんとかは.感電防止を目的としているので静電気を流す。よって使えない)で配線を動かすということも必要です。

>絶対電位で考えるとどちらも同じ電位(電子エネルギー)なのですか?
実験設備が粗雑な雰囲気だったので.測定上の問題として回答しました。しかし.厳密にはことなります。
室温の変動程度の温度と濃度の影響を測定誤差として処理できるような系ならば.ほぼ同じ値を示しますが.濃度の影響が出てくるような系ですと異なります。

試料表面に1滴程度付着した溶液の性質にもよりますが.団極金属から金属イオンの溶出が考えられる場合に.「付着した溶液」中の溶出金属イオン濃度がかなり変化します。たとえは.溶解度積の報告では1-5桁の違いがあり.通常の実験での飽和状態では同程度の濃度の差が現れます。1桁の増減で電荷で多少変化しますが数mV変化します。
もうひとつは.試料として使用した金属です。6ナイン(純度99.9999%)なんて試料は実験の雰囲気から使っていないと思います。せいぜい99.99の4ナインか.昔の中学校で使っていた金属ですと95-99%なんてものが使われていました。単結晶ではなく多結晶で圧延で伸ばして整形したと思われます。すると.金属結晶の界面が肉眼で見えるほどの大きさになっています(硝酸等の腐食液で表面を洗って組織を反射型顕微鏡で見てください)。このような場合には.試料液を滴下した場所によって不純物濃度が変化します。結果として反応式が変化します。
一例としては.金属鉛。鉛は各種金属と金属化合物を形成しますので.初期反応としてほとんど不純物と反応すると考えられます。次の段階として.反応性が良いために表面を覆っていた不純物が消えて金属鉛が反応します。このために溶液が少ないと溶液中の鉛濃度が大きく変化し.電位も大きく変化します。

最後に.石鹸と油の問題。石鹸や油があると隙間腐食が発生して何が難だか分けのわからないじょう体になります。
再現はまったく得られない。なくしかないです。
電極に女の孤の髪の毛が触っただけで化粧品が付着してめちゃくちゃな結果になったとか.イオン交換水のしょりゅうを捨てないで再利用していたのでイオン交換樹脂(含.ポリ燐酸)が溶け出してめちゃくちゃなったとか。

>異なる値を示すということでしょうか?
異なります。
>ポテンショスタットの作用電極が
よりポテンシォスタット(でしたか.電化で決めた言葉は)を使っていると仮定すると.参照極と試料極と対極が一体化せずH型セルのようなある程度大きな電極を使っていると見当つきます。
すると.参照極の配線が.たとえば.部屋の配線とか人のもつ静電気とかを誘導で拾ってしますます。
極端な言い方をすれば.人間が触っているだけで100V配線の誘導を拾ってしまうのでポリ手袋で包んだ台所用竹製サイバシ(普通の絶縁なんと...続きを読む

Q零(ゼロ)電荷点とは?

特異吸着について調べていたのですが、電気二重層の広がりは零電荷点で最大となると書いてあったのですが、ゼロ電荷点とはどういうことなのか教えてください。

Aベストアンサー

電気二重層をコンデンサーに例えた場合、溜まっている電荷が0となる電位です。
PZC(potential of zero charge)で調べてください。
例えば電極電位がPZCよりも高い{低い}と電極側には正{負}電荷、溶液側にはイオンの過不足による負{正}電荷が生じます。
ところで「電気二重層の広がりが零電荷点で最大」というのは疑問に思います。Debye長さ(1/κ)を指すのであれば電位によらず一定のはずです、ご確認ください。

Q電極電位の実験について

何度か実験をして見ましたが、その時生じる電極電位?の値がSHEの基準の理論値と差があり、うまくグラフが書けないです。本来なら理論値と重なるもしくは平衡を保つはずなのですが、濃度の薄いほうは理論値と重なることまではなりませんでしたが平衡になっており良いのですが、濃度が濃くなっていくと差が大きくなってしまいます。せめて平衡状態にもっていきたいのですが、どんな原因があるのでしょうか?よく言われる洗浄面においては大丈夫だと思います。こんな質問で申し訳ありませんが、こうだからじゃない?と分る方がおられましたらよろしくお願いします。

・使用した電極は塩/塩化銀電極です。
・使用した溶液は硫酸銅です。溶液は各
 0.8,0.5,0.2,0.08,0.05モルです。
・使用した金属は銅版です。
・最後は理論値の単位に換算するために、約0.2をプラスしました。

Aベストアンサー

#3 です.
>もしその情報の出展をご存知でしたら、

出典というわけではないですが,1980 年出版の Bard, Faulkner の Electrochemical Methods でさえ,standard hydrogen electrode (SHE) or normal hydrogen electrode (NHE) という書き方で,SHE の方が優先になってます.SHE という略し方自体は相当昔からポピュラーだったと言えるでしょう.先日出た化学会編の第2版 標準化学用語辞典でも SHE が優先.
最近の教科書系だと,手元にある基礎化学コース 電気化学 (渡辺正他編著,2001年) では normal の方は記述すらありません.
まあ,normal という単語が問題なんでしょう.規定度も使わないわけだし,熱力では「標準」は standard なわけだし.そう考えれば,SHE の方が筋は通ってるということで.

Q吸光度の単位

吸光度の単位は何でしょうか!?
一般的には単位はつけていないように思われるのですが。。
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

物理的には、No.1さんも書かれているように吸光度も透過度も基本的に同じ単位系の物理量どうしの「比」なので「無単位」です。しかし、無名数では他の物理量、特に透過度と区別が付かないので、透過度は"透過率"として「%」を付けて表し、"吸光度"は「Abs(アブス)」を付けて呼ぶのが業界(分析機器工業会?)のならわしです。

Q波長(nm)をエネルギー(ev)に変換する式は?

波長(nm)をエネルギー(ev)に変換する式を知っていたら是非とも教えて欲しいのですが。
どうぞよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

No1 の回答の式より
 E = hc/λ[J]
   = hc/eλ[eV]
となります。
波長が nm 単位なら E = hc×10^9/eλ です。
あとは、
 h = 6.626*10^-34[J・s]
 e = 1.602*10^-19[C]
 c = 2.998*10^8[m/s]
などの値より、
 E≒1240/λ[eV]
となります。

>例えば540nmでは2.33eVになると論文には書いてあるのですが
>合っているのでしょうか?
λに 540[nm] を代入すると
 E = 1240/540 = 2.30[eV]
でちょっとずれてます。
式はあっているはずです。

Q転化率

転化率の定義を教えてください。

Aベストアンサー

styrenさん、こんばんは。

参考URLに、大変面白い例が載っていました。

「新入生100人(原料)が入学し、1年後に、卒業試験がある(反応器)。
 合格者は、卒業(生成物)。
 不合格者(未反応物)は、在籍する(リサイクルにまわされる)」

このとき、
 卒業試験の合格率=(1回転化率)

のようです。
このときの、反応器に入れられる量=原料+リサイクル

なので、合格率は、

(生成物)÷(原料+リサイクル)×100=1回転化率

のようにかけると思います。
ご参考になればうれしいです。

Q過電圧について教えて下さい。

過電圧に関していろいろな書籍を見てみたのですが、どうしても理解出来ません。
過電圧とは、電流Iが流れているときの電極電位と平衡電位との差である、というような説明がなされていますが、
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8D%E3%83%AB%E3%83%B3%E3%82%B9%E...​
ここに書かれているネルンストの式で左辺が平衡電位に相当し、この電位からのずれが過電圧に相当するわけですが、
ある電位にセットしたとき、最初は酸化還元にともなう電流が流れますが、しばらく時間が経つと右辺の第2項にあるように酸化種と還元種の濃度が変化するために、平衡電位がずれ、電流が流れなくなると思います。この過渡的にかかる平衡電位からのずれのことを過電圧だと思っていたのですが、

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%81%8E%E9%9B%BB%E5%9C%A7
しかし、ここの説明では、酸素発生の平衡電位が+1.23Vなのに、白金電極上では過電圧が存在するために、-0.4Vほど低くなる、というような解説がなされています。
この説明と上で書きました概念では全く別もののように思うのですが、これはどういうことなのでしょうか?
手元の本には上記のような感じで書かれてあったのですが、どのように解釈すれば良いのでしょうか?

過電圧に関していろいろな書籍を見てみたのですが、どうしても理解出来ません。
過電圧とは、電流Iが流れているときの電極電位と平衡電位との差である、というような説明がなされていますが、
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8D%E3%83%AB%E3%83%B3%E3%82%B9%E...​
ここに書かれているネルンストの式で左辺が平衡電位に相当し、この電位からのずれが過電圧に相当するわけですが、
ある電位にセットしたとき、最初は酸化還元にともなう電流が流れますが、しばらく時間が経つと右辺の第2項にあるように酸...続きを読む

Aベストアンサー

> 上の例でいうと、後者の意味での過電圧(電気分解のときの過電圧)に相当すると思うのですが、合っていますでしょうか?

あっていません.吸着種のボルタモグラムが,可逆系ならピーク電位が一致する,上下対称な形になるのはなぜでしょう?通常の拡散のある系でピークがずれるのは,拡散があるからです.

> 電気化学では過電圧という一つの用語が2つ異なる意味をもつ

解釈の問題ですけどね.

> これら以外にも別の意味をもっているということはないのでしょうか?

過電圧という言葉がですか?ならばないと思いますが.
他の言葉だと,「可逆」の意味が二種類ありますね.可逆反応という意味での可逆と,熱力学でいう準静的過程を意味する可逆のときと.後者の意味を理解して「可逆」という言葉を使っている人は少ないように思えてなりませんがw

Q銀・塩化銀の電位が安定する理由

サイクリックボルタンメトリーでは、銀・塩化銀電極が一般的に
参照電極として用いられます。
これは他の電極と比べて、電位が変化しないためです。

でもなぜ銀・塩化銀電極の電位は変化しにくいのでしょうか?

白金電極の方が化学的に安定なので、電位も安定しそうな気がしますが、
銀・塩化銀電極の方が安定するのはなぜですか?

例えば、白金電極の場合だと、自然電位において電気化学反応が起きないため、
表面の吸着物などの影響で電位がふらふらするのに対し、
銀・塩化銀電極の場合には銀と塩化銀の間で平衡反応が起きているために
ネルンストの式で決まる電極電位に固定されるのだろうと考えていますが
合っていますでしょうか?

Aベストアンサー

電位は,酸化還元対があって,酸化体,還元体の濃度がどちらも十分にあるときに安定に決まります.
白金電極をそのまま溶液に入れたとして,酸化還元対は何か?
まさにNernst式で電位ががっちり決まるにはどういうことが必要かということです.
白金電極でも,溶液に高濃度の酸化還元対を入れてやればそれでもかまわないわけで,標準水素電極はまさに a=1 の H+ と f=1 の H2 を白金上で反応させて平衡にさせているわけ.

Qopen-circuit potential(OCP)とは?

論文を読んでいたら、Open-circuit potential(OCP)と出てきたのですが、これはどういう訳で、どのようなことを意味しているのでしょうか?教えてください。

Aベストアンサー

#1の者です.
http://www.epsilon-web.net/Ec/manual/Techniques/CPot/ocp.html
がご参考になるかも知れません.

もともとは電気回路でよく出てくる話で,一般には,「回路が開いていて電流が流れないときの電位」のことだと思います.

別のサイトでは
open circuit voltage 開放回路電圧,開放電圧
という説明でした.これが電気の分野での一般的訳語でしょう.(voltageだと,正確には2点間の電位差で,場合によっては(実はしばしば)アース(0V)に対する相対電位の意味ですが,あまり気にしなくてもよいでしょう.)

このことからすると,
Open-circuit potential(OCP)
は,一般には「開放回路電位,開放電位」などとなるでしょう.

先の#1では,電気化学の腐食の話の場合の意訳らしきものをご紹介しましたが,偶然その話でない限りは,適切なアドバイスではありませんでした.
その点はお詫びします.ご注意ください.

一般的な意味から,状況に合った業界用語をお使いになるのがよろしいと思われます.

参考URL:http://www.epsilon-web.net/Ec/manual/Techniques/CPot/ocp.html

#1の者です.
http://www.epsilon-web.net/Ec/manual/Techniques/CPot/ocp.html
がご参考になるかも知れません.

もともとは電気回路でよく出てくる話で,一般には,「回路が開いていて電流が流れないときの電位」のことだと思います.

別のサイトでは
open circuit voltage 開放回路電圧,開放電圧
という説明でした.これが電気の分野での一般的訳語でしょう.(voltageだと,正確には2点間の電位差で,場合によっては(実はしばしば)アース(0V)に対する相対電位の意味ですが,あまり気にしな...続きを読む

Q電極電位が実測出来ないのはなぜですか?

http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4961685.html

一度質問させて頂いたのですが、どうしても分からないので再度質問させて下さい。

上記の質問で結論は、pzcは吸着層を含んだものであるため、
電極自身のpzcは実測出来ないということだと思うのですが、
例えば、電位によっては特異吸着の全くない状態もあり得ると思うのですが、特異吸着の全くない状態でのpzcに電位をしたとしても、
その電位では特異吸着があることがほとんどであり、金属本来のpzcおよび電極電位は測定出来ない、
ということで良いのでしょうか?

例外的に電位によらず特異吸着のない電極或いは溶液を調製してやることで吸着を完全になくすことが可能であれば電極電位は測定可能である
という結論で良いのでしょうか?

そのようなことが解説してある書籍があれば教えて頂きたいのですが・・・

Aベストアンサー

絶対電極電位は,電極と溶液の間の電位差を意味しているわけではありませんが,もとの疑問にも関係するので,もっと早く紹介するべきだったのかもしれません.
http://media.iupac.org/publications/pac/1986/pdf/5807x0955.pdf
よく読んでみてください.


このQ&Aを見た人がよく見るQ&A

人気Q&Aランキング

おすすめ情報