消耗した電池から出て行った電子はどこへ行ったのでしょう

質問

電池の起電力というのは電子を生み出す力かと思っているのですが最終的には電子はどこへ行ってしまうのでしょうか。

回答No.3

RKY · ベストアンサー

2です。
　電子の移動は2段階です。まず、接続前は電池の中で電解液の働きで（+）の電子が（－）に移動します。回路（機器など）につなぐと、（－）にたまった電子が回路（外部）を通って（＋）に移動します。（＋）に移動した電子は、還元反応に使われ、最終的にＭｎＯＯＨの生成で取り込まれ、安定します。

お礼

再度ご教示を賜りありがとうございます。自分で考える材料を十分与えていただいたのでこれから勉強していきます。

回答No.2

RKY

表現が難しいのですが、起電力というのは電子が(－)から（＋）へ行こうとする力です。これが電圧でV（ボルト）という単位で表します。いくつの電子が(－)から（＋）へ行けるかで電池のもちが決まります。これは電流ｘ時間になりますので、Ah(アンペアアワー)のような単位で表します（ミリなどがつくこともあります）。電池によって電子の数は決まっていて、起電力はそれが移動しようとする力です

　一般的なマンガン乾電池を例にすると、（＋）には二酸化マンガン、（－）には亜鉛が使われています。このままでは電気が起きないので、電解液というものをつかって、両極の電子のバランスを崩します。これはマンガン電池では塩化亜鉛です。（－）では電子が余るような状態になり、逆に（＋）では電子が足りなくなるような状態になります。しかし、（－）では電子の逃げ場がなく、（＋）では電子の供給がないので何もおこりません。これが新品の電池です。
　電池が機器に接続されると、そこで（－）から（＋）への電池の通り道ができます。すると（－）では酸化反応で電子を出し、(＋）はそれを受け取って還元反応を起こします。まとめてかくと次のようになります。
8MnO2 + 4Zn + ZnCl2 + 8H2O -> 8MnOOH + ZnCl2 + 4Zn(OH)2
　この反応は（－）と（＋）の反応が同時に起こるときにのみ進むようにできていますので、片方だけに線をつないでも電気は流れません。また電池の中が全て矢印の右のような物質になってしまったら電気の供給は同じです。従って、質問の回答ですが、この場合亜鉛の出した電子は、マンガンの反応物MnOOHの中の電子となります。
　ついでに、通常の電気回路には、抵抗という電子をいっぺんに流れにくくする働きがあるので、しばらく電池が持つわけですが、（－）と（＋）を直結すると反応が一気に進んで、それ以上反応が進まなくなってしまいます。それがショートです。

お礼

ご丁寧に説明していただきありがとうございます。電子は電池の中を通っていくわけですね。機器を介しては動かないわけですか。

回答No.1

gatyan

専門家の方なら、もっと理論的に説明できるんでしょうが、雰囲気だけ

強いて言えば、今まで使っていた機器の中（のコンデンサとか）
というか、起電力は電流を流そうとする作用なので、電子は生み出さないですよ
電流はプラスからマイナスに流れますが、電子は逆でマイナスからプラスに移動して（流れて）います
マイナス極から流れ出た電子は、お仕事をしてプラス極に戻ってきます

で、プラス極に戻ってきた電子は、電池内部の何とかって作用でマイナス極に戻されて、また流れ出ていくので電子が途切れることなく流れ続ける事ができます＝電流が流れ続ける
また、マイナス極に戻す作用が弱まっているって事が消耗しているってことになるはずです

お礼

御教示ありがとうございました。機器の中の電子が動かされるのでしょうか。