レモン電池

質問

高専１年生で「レモン電池」のレポートを書いています。
「レモン電池の実験で起こっている反応について考察しなさい」という課題があり、調べたところ、化学反応(起電反応)については理解できました。
しかし、「レモンが電解液(電解質溶液)になる」ことが詳しくわかりません。
「レモンに含まれている何の物質が金属板を溶かしいて、何が電子を受け取っているのか(物質の化学式つきで)」教えて欲しいです。
わかる方、お願いします。

回答No.3

htms42

レモン電池で「何が起こっているかを考えろ」というのは無理です。
「電流が流れましたね、すごいですね」というだけで終わりの実験です。

電極に何を使ったかも書かれていません。
レモンだけの働きで電流を流しているのではありません。
（レモン電池の実験のよくないところはこういう風にレモンの特別な働きによって電流が流れると思い込ませてしまうところにあります。）
他の色々な電池をやった後であれば「今までやった電池の仕組みから類推するとこういうことが起こっているのではないだろうか」という判断が出来るかもしれません。レモンの中のどういう成分がどういう働きをしているのか、いきなりやって分かるはずがありません。（多分いきなりでしょう。レモン電池は電池の導入にいいと考えている人が結構いるようですから。）

レモンはすっぱいですから酸が関係しているかも知れないというのであれば塩酸なり、硫酸なりを使った実験をやってみなければ推測は成り立ちません。
でも普通に出回っている塩酸や硫酸を使った実験でも何が起こっているかは簡単ではありません。
「十分に電流が流れるかどうかは別にして」なんて言うともっとこんがらがってきます。まめ球がつくとかモーターが回るとかのはっきりと電流が流れる場合を想定しないと曖昧になります。

エンターテインメントとして電池を扱うのであれば何を使っても構いません。
酸化・還元と電池の仕組みを結び付けたいのであればできるだけ単純な要素の組立で考える必要があります。

回答No.2

パんだ パンだ（@Josquin）

かなり難しい話で、実際に何が起こっているのかはよくわかりません。
とりあえず、わかる範囲で書いておきます。

電流が十分に流れるかどうかは別にすれば、電圧を起こさせるためにはレモンである必要は無く、果物でも食塩水でも海水でも醤油でも酢でもワインでも唾液でも水道水でも、電解質が溶けていれば（イオンが存在していれば）ほとんどなんでもＯＫです。

強酸性でない電解液の場合に電子を受け取るのは、銅電極の表面が酸化されてできたCuOなどですので、きれいに磨いた銅を使うとあまり電流が流れません。
強酸性の電解液を使うと、電解液中のH+も電子を受け取れるので、電流が流れやすくなります。

電圧が生じないのは、レモンのかわりに、蒸留水、蒸留水で作った砂糖水、蒸留水に溶かしたアルコール、油などを使った場合です。

回答No.1

noname#108157

ここで明確な答えを出してしまえば質問者さんの為にならないので
あえてヒントだけ書きましょう。
「りんご、アルミニウム、銅」。会わせれば同じような原理になってるはずです。
これをヒントに研究を続けて下さい。
PC時代で何でも簡単に答えが得られると思ったら
とんだアマチャンです。
失敗の数だけ成功の喜びは大きい物です。
コピペで作ったレポートなんざ実になりませんよ。

お礼

rey_ayanamさん、rijorquinさん、htms42さん、回答ありがとうございます。