水素の発生する極

Question

電池の仕組みのところで、水素イオンは銅板から電子を受け取って、水素原子になって、それが2個結びついて水素分子になる。
電子が亜鉛板から銅板に流れて、電流が銅板から亜鉛板に流れるから、銅板が＋極になって、－極は亜鉛板になると習ったのですが、銅板のところで水素分子は発生したのに、なぜ銅板は＋極なのでしょうか。－極から水素は発生すると習っていたので疑問に思いました。
ちなみに授業で使用していたのは、塩酸に亜鉛板と銅板をいれたものです。
回答よろしくお願いします。

htms42 · Accepted Answer

電池と電気分解をごっちゃにしています。

電気の回路は必ず閉じています。電源が含まれていますから
電源の＋極→外部回路→－極と電流が流れると
必然的に電源内部では－極から＋極に電流が流れたことになります。
内部回路か外部回路かを区別しないと向きが決まらないということになります。

電源から外部の回路に電流が流れていく（外部の回路から電子が入ってくる）極が＋、その反対が－になります。これが基準です。

電池の場合、亜鉛板から銅板に導線でつながっている部分は外部回路です。この部分にモーターや豆電球を入れて電流を利用します。
電子の流れは亜鉛板→モーター→銅板です。亜鉛板は－、銅板は＋になります。銅板の表面で水素が発生します。銅板と亜鉛板の入った溶液は電池の内部です。水素の発生は電池の内部で起こっている反応です。
乾電池の場合は外から見えない容器の中で反応が起こっていますから内部を意識しませんがビーカーで電池を作ると内部の反応を意識してしまいますね。

電気分解は２つの電極の入った溶液は外部回路です。別に電源があるはずです。この場合の正負は電解槽の外にある外部電源で決まっているものです。電源から電流が流れ込んでくる側が＋極です。
希硫酸の中に２本の炭素棒を入れたというだけであればどちらが＋でどちらが－であるかは決まりません。外部電源につないではじめて＋－が決まります。どういう反応が起こるかも決まります。

外部、内部の話は学校で習っていると思うのですが。

jamf0421 · Answer

+とか-とかいうのは混乱しやすい表現ですね。基本は陽極（アノード）で酸化が起き、陰極（カソード）で還元が起こるということです。
そして問題は電気分解と化学電池でカソードとアノードで電位の高低の向きが変わるのです。
Imageで説明すれば、質問者さんのかかれた化学電池なら、還元を受ける化学種（H+)はカソードから電子を引き抜いてまずは正電荷を残す形となります。アノードでは酸化がおき、負電荷を電極に与えることになります。この時カソードに陽イオン（試験電荷と考えれば）を近づける方がアノードに近づけるよりエネルギーが必要です。よってカソードの電位はアノードより高いのです。よってプラスです。
電気分解では話が違います。今度は電気的な仕事を使う形になります。たとえば食塩水の電気分解の場合はCl-はアノードへ引っ張られ、Na+はカソードへ引っ張られています。陽イオン（試験電荷）はカソードに引っ張られているのですからアノードが相対的に正で、カソードが電位が低いことになります。よってマイナスです。

ch3oh · Answer

電池では電子が流れ出すほうを負極（マイナス極）といい、
電気分解では電池の負極につないであるほうの極を陰極（マイナス極）といいます。
　つまり、電気分解では電子が流れ込むほうが陰極です。
　質問者さんが高校生でしたら、教科書の電池と電気分解の項目をよく読みなおしてください。

Tacosan · Answer

うぅん, 今ではなんでも「＋極」とか「－極」って言っちゃうのかなぁ....
「－極から水素は発生すると習っていた」というのは, 「どういう構成でどのようなことをしたとき」に「－極から水素は発生すると習っていた」のでしょうか? そしてそれは今の場合にそのまま適用できるものなのですか?

水素の発生する極

電池と電気分解をごっちゃにしています。

+とか-とかいうのは混乱しやすい表現ですね。

電池では電子が流れ出すほうを負極（マイナス極）といい、

うぅん, 今ではなんでも「＋極」とか「－極」って言っちゃうのかなぁ....

この回答への補足

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　電池では電子が流れ出すほうを負極（マイナス極）といい、