増えるイオンと減るイオン

うすい塩酸に亜鉛板と銅板を入れて導線でモーターにつないだら、プロペラがよく回った。このとき増えたイオンは何か。
という問題がわかりません。銅板が陽極で亜鉛板が陰極になるんですよね？何のイオンが増えるのかわかりません。
どなたか教えて下さい。

No.1 回答者： windwald 回答日時： 2012/06/21 20:28

いいえ、銅板も亜鉛板も、陽極や陰極にはなりません。

外部の電池につないでいないのですから。
（陽極・陰極は、外部の電池の正極(＋極)・負極(－極)につながっている電極を言います)

薄い塩酸に亜鉛板と銅板を入れただけなら、それは電池です。
電池の電極は正極・負極と呼びます。
負極とは電子が放出される電極であり、酸化反応(電子が放出される反応)が起こります。
正極とは電子を受け取る電極であり、還元反応(電子を受け取る反応)がおこります。

薄い塩酸中には水素イオンH^+があり、そこには単体の金属のZn（とCu）が入れられています。
水素、亜鉛、銅はZn>(H2)>Cuの順にイオンになっている方が安定です。

この回答へのお礼

ありがとうございます！
亜鉛板は負極、銅板は正極になるのですね！
では、増えたイオンは銅イオンで、減ったイオンは亜鉛イオンになるということでいいのですか？

お礼日時：2012/06/21 20:44

No.2 回答者： c80s3xxx 回答日時： 2012/06/22 09:23

電気化学の観点では，電池でも陽極陰極は使ってよいのです．

酸化の起こる側が陽極，還元の起こる側が陰極です．これが定義だからです．
すなわち，陽極が負極であり，陰極が正極です．
二次電池に充電するときは陽極が正極であり，陰極が負極になります．
なので，電池では陽極陰極という言い方は混乱を招きやすいので，使わない方がいいくらいではあるのですが(苦笑)

ところで本題に戻って，プロペラが回っているときは電子が負極から出ているわけですが，その電子はどういう反応で発生してくるのか，ということを考えればいいでしょう．ついでに，正極に吸い込まれた電子はどこに行ってしまうのか，というのも．

No.3 回答者： Quarks 回答日時： 2012/06/22 11:44

>うすい塩酸に亜鉛板と銅板を入れ

これは電池だということですね。
この電池では、どのような反応が起こるのでしたでしょうか？

正極では
　Ｚｎ　→　Ｚｎ++　＋　2e
液中には、　Ｚｎ++　が出ていきます。これって、電池が作働する前には無かったイオンですよね。

陰極では
　2Ｈ+　＋　2e　→　Ｈ2
液中に有った　Ｈ+　が少し失われるわけです。　溶液内の　Ｈ+　は減少しています。

さて、溶液内で　　増加したイオン　は、何だったでしょう？

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厳密な考察：　溶液には、上記のイオンの他に、水の電離によって生じる　ＯＨ-　が必ず含まれています。そして、どのような水溶液でも
　Ｈ+のモル濃度×ＯＨ-のモル濃度＝一定
という関係が成り立っています。電池が働いて、Ｈ+　が消費されて　Ｈ+のモル濃度が小さくなると、それに呼応して　ＯＨ-　の量は逆に増えていきます。

　増えたイオン＝モル濃度が増えたイオン

という意味なら、　ＯＨ-　も追加して答えるのが正しいことになります。