中３の化学電池の実験についての質問です。

質問

中３の化学電池の実験についての質問です。
理科の授業で,化学電池の実験をしました。
検流計に導線を２本(+と-)つなぎ,
さまざまな金属板につなぎ電極を作り、
うすい塩酸の入ったビ－カ－にその電極をいれて電流がどのくらい流れるかを調べる実験でした。
このとき,検流計の針の動きが,すごく激しかったんです。
+５０にいったと思ったらどんどん下がって-５０にいってまた+の方にいってやっと落ち着いたり、
とにかくすぐには定まらないときが多くありました。
(具体的には,FeとZn,AlとZn,FeとCuなどです。)
ちなみに,金属板はさびているものもありました。
なので,FeとFeでも電流が少し流れています。
ご協力お願いします。

回答No.5

htms42 · ベストアンサー

＃２です。

なぜそんなに小さな電流の値を知らなければいけないのですか。

検流計をつないだだけだということですから負荷は接続されていません。
言ってみれば正極と負極をショートさせていることになります。
金属表面のわずかな状態の違いでどうとでも変化できる状況です。

表面の錆は塩酸にすべて溶けます。
銅以外の金属はすべて塩酸に溶けます。
金属と金属の化合物が塩酸に溶けるという反応の中でのわずかな差を見ようとしているのです。

モーターを回したり、豆電球を付けたりすることができるのが電池です。
そんなわずかな電流ではありません。向きも安定しています。

少ない電流で回るというソーラーモーターでも回すことができないレベルではないでしょうか。

「イオン化傾向の異なる２つの金属と電解質があれば電池になる」という、おかしな考えが巷に流布しています。
先生はそれをさらに誤解して実験を考えたのではないでしょうか。

このサイトにもよく電池の質問が出ます。
でもここまでひどいのは珍しいです。

先生に「モーターを回すことのできる電池を作ってほしい」と頼んでみてください。
私が生徒に見せていた電池はソーラーモーターを半日以上まわしっぱなしにできるものです。夕方つなぎっぱなしで帰っても次の日の朝、まだ回っていたということがありました。
作ったのはダニエル電池です。高校の教科書に載っているものです。
性能の悪いボルタ電池でも数分間はモーターを回すことができるはずです。
・数ｍＡの電流しか流れない、
・その電流の向きがしょっちゅう変わる
これは電池の実験ではありません。
モーターを回すことができるような電池ができて初めて電池の構成要素の話ができるようになります。

わずかな電流が流れるか流れないかであれば濃度差のある食塩水でも可能かもしれません。
温度差があっても可能かもしれません。

＞泡も出ませんでした。

少々さびていてもたいてい泡が出ます。
塩酸が薄すぎたのではないでしょうか。
表面の錆を溶かすのに時間がかかっているので錆の影響がいつまでも強く出てきているのです。
両方の金属板が錆に覆われたままであれば電流は流れません。
所々で錆が取れて金属が顔を出しているという状態になっているのでしょう。

＞FeとFeでも電流が少し流れています。

これが事情をよく表しています。
表面の錆の付き方と錆の種類の違いによってわずかな電流が流れています。
でもこういう電流を調べるのが電池の実験ではないのです。

お礼

回答ありがとうございます。
授業でしたのは
正確でない実験だったということがわかりました。
ひどい質問をしてしまってすみません。
ご丁寧な回答ありがとうございました。

回答No.4

sak_sak

電気化学については高校レベルの知識しかなく
特に高校化学の電気化学分野は嘘ばかりらしいので
もしかしたら見当違いの答えかもしれませんが
最初に思いついたのは分極と呼ばれる現象です。
これは電流が流れ出すと金属板の表面に発生した泡が付着し
水溶液(この場合は塩酸)と金属板の接触面積が小さくなるため
反応が抑えられ、電圧が下がるというものです。
ただ気泡が発生していないということなので違うかもしれません。
(塩酸に亜鉛板を入れただけで普通は気泡は発生するのですが…)

お礼

回答ありがとうございます。
気泡も発生せず、金属板もさびていて、
正確な実験ではなかったのだと思います。

本当にお答えありがとうございました。

回答No.3

sak_sak

ビーカーの中(金属板や水溶液)に変化はありませんでしたか?
泡が見られたとか、臭いがしたとか。

補足

臭いはありませんでした。泡もでませんでした。
いろいろな種類の金属で試してみよう、
という実験で、長く観察する時間はなかったのですが...

よろしくお願いします。

回答No.2

htms42

電流計ではなくて検流計を使ったのですか。
どうしてですか。

この結果を先生はどのように説明されましたか。

補足

回答ありがとうございます。
電流計だと５０mA端子までしかなく、
それより小さい電流が測りにくいので、
μAまで測れる検流計を使いました。

先生は何も言っていませんでした。

回答No.1

sak_sak

質問は何ですか?

補足

わかりにくくて本当にすみません。
検流計がなぜすぐに定まらずに
大きくふれてからやっと
止まったのかが知りたいです。