電解質溶液に、白金電極を用いて電気を流す実験を行いました。電圧を0.1Vずつあげていって、その時の電流のあたいを測るものなのですが、電解質溶液として
塩酸、硫酸、水酸化ナトリウム、硫酸銅水溶液、硫酸ニッケル、硫酸亜鉛を用いました。(全て1Nで250mlつくり、そのうちの50mlを使いました)
このとき、電流が流れるあたいに違いが出ることについては、どこに観点を置いて調べればいいんでしょうか??

また、硫酸銅は、濃度を1/2と1/4に薄めて実験を行ったのですが、流れる電流の値も小さくなりました。その理由はなんて説明したらいいのでしょうか?

色々質問しましたが、どれか一つでもお答えいただければありがたいです。よろしくお願いします。

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A 回答 (4件)

各種水溶液を「抵抗体」と考えて、濃度や温度における抵抗から、流れる電流を考慮する考え方は、下のNo.3の方のご説明でよろしいかと思います。



ご質問の意図をもう少し深く考えるなら、電極反応(電気分解時の電極上で起こる酸化還元反応)を考慮する必要があります。
塩酸を白金電極で電解する場合、【理論的には】陽極から塩素ガスが、陰極から水素ガスが発生します。
硫酸,NaOHであれば、陽極=酸素。陰極=水素。
硫酸銅水溶液なら、陽極=酸素。陰極=金属銅の電析(ただし、水溶液中の銅イオンがなくなるまで)
硫酸ニッケルと硫酸亜鉛については、陽極=酸素は変わりませんが、陰極反応はちょっとわからないですね。
恐らくニッケルは析出するでしょうが、亜鉛は析出しないかな?するかもしれません。

これはあくまでも理論的に起こり得る反応の結果を列記したもので、実際に1Nの濃度そのときの液温において、理論どおりに反応が起こる訳ではありません。

酸素発生・水素発生の白金上での過電圧,各電極素反応の電位=理論電解電圧,電流密度といったキーワードで調べるとよいかと思います。

電解槽電圧(Volt)=理論電解電圧+過電圧+溶液抵抗

電源と電圧計に表示される「ボルト」と、電極反応の電位「ボルト」とを混合されませんよう。

★純水の理論電解電圧=1.229V
でも、実際に純水に1.23Vの電圧をかけると???
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます!!!!
先生に質問してみた時の答えとほぼ同じです。
すごいですね!!
先生がいっていたことと、takeruhmさんが回答してくださって理解がさらに深まりました!!
本当にありがとうございました!

お礼日時:2003/11/06 19:57

>私の質問に関係があるということですか?


化学便覧 基礎編
10.5 電解質
私の手持ちが1975年番で.1180ページ参照。

電気化学反応が電流の大きさを制御している状態
溶液中のぶしつの移動(静電引力による)が電流の大きさを制御している状態
同静電引力以外の移動が電流の大きさを制御している状態
の3種類があります。

1cm立方体の向かい合う2面を電極とした場合で
温度が25度Cの場合の
抵抗値の逆数が「導電率」と呼びます。
通常.1cm平方の電極を作るのが困難なので.既知の電解質溶液から導電率を求めます。このときに使う定数が「セル定数」です。

「等量導電率」は.電解質の濃度が1モル/リットルの時の値です(単位を見れば.希釈による電流の減少が説明つくはず)。
電解質は原則としてすべてが解離しているわけではないので.ある程度以上高濃度になると流れにくくなったり.ある程度以下の濃度になると水酸化物錯体を形成する(ぶしつによる違い)ために金属イオン濃度が減少して.電流が流れにくくなります(線形からずれている場合はこれで説明がつく)。

これが.ぶしつによる違いと濃度による違いです。

調べる内容は
錯生成
イオン化
活量
あたりでしょう。
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>物理化学の


より大学生と見当はつくのですが
>いまいち理解できません
より.どの程度の説明が可能か.がわかりません。
以下の言葉の中でわからない言葉をお知らせください
電解質
導電率
比抵抗
モル導電率
等量導電率
イオン導電率
拡散
なお.全部わからないのであれば.私のつたない説明よりも.電気化学の講義を聴いたほうが早いので.教授を襲って個人授業を受けたほうが良いでしょう。

この回答への補足

補足致します。
私は大学生ではなく高専生で、電気科ではなく物質科なので、それらの本を読んでも深く理解することは出来ません。ですが、物理化学的に説明していただくのであれば多少理解できるような気がするのですが・・・。
それらの言葉を挙げるということは、私の質問に関係があるということですか??

補足日時:2003/11/03 11:37
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電気化学関係書籍で


輸率
あたりを読めば見当つくでしょう

この回答への補足

輸率ですか・・・一応読んでみたのですが、いまいち理解できません。物理化学の教科書の電解質溶液の分野も読んでみたのですが。。。

補足日時:2003/11/02 19:02
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ワットチェッカーの購入を考えています。

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・TAP-TST5(サンワサプライ)
・TAP-TST8(サンワサプライ)
前者が電流・電圧・電力が測定できるタイプで、後者は電力のみのタイプです。
(他にも測定できるものはありますが省きます。)

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やはり電圧・電流も測定しなければ値は分からないのでしょうか?

Aベストアンサー

> 例えば、PCに電源変換効率85%の電源が取り付けられていて、
> PCパーツが実際に消費している電力の合計が85Wの場合、
> 85W÷0.85=100W
> の電力をPCは必要としているということになるかと思うのですが、
> 力率が例えば0.8の場合、実際にコンセントから供給されている電力を知ろうとすると、これにさらに
> 100W÷0.8=125W
> となるのでしょうか?
だいたいあっています。

交流なので皮相電力・有効電力・無効電力というのがあり、
ワットチェッカや電力計で表されるのは有効電力です。
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単純に効率や電気料金の目安を計りたいならワット数量だけ見ればいいです。

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例えば
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参考までに、80PLUSの基準はサイトを参照して下さい。http://www.plugloadsolutions.com/80PlusPowerSupplies.aspx

> 例えば、PCに電源変換効率85%の電源が取り付けられていて、
> PCパーツが実際に消費している電力の合計が85Wの場合、
> 85W÷0.85=100W
> の電力をPCは必要としているということになるかと思うのですが、
> 力率が例えば0.8の場合、実際にコンセントから供給されている電力を知ろうとすると、これにさらに
> 100W÷0.8=125W
> となるのでしょうか?
だいたいあっています。

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7.2Ω*((24V-1.5V)/1.5V)=108Ω を直列に繋げばよい計算です。
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手持ちの別の1.5Vボタン電池用バッテリーチェッカーの場合、実測で144Ω
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電流を沢山使用すると電圧は低下します。通常はその程度低下します。
マンションでは使用電力が多いので一般家庭より高めの電圧にしていますが、夕方は80V位になることもあるようです。
まだ、90Vですのでよいですが、これが70V位にになると不平衡状態となり、ブレーカがOFFしますので注意が必要です。
分電盤を見ていただくと分かりますが、一番小さいブレーカが上下に並んでいると思います。
これがそれぞれ100Vになっています。
因みに、200Vはもここで繋ぎ方を変えれば出すことができますが、専門家以外は変更や交換はできません。
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このトランスより各家庭に電気を供給していますが、トランスにも使える電気の量が決まっています。
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