電気の移動と物質の移動

無機・分析化学応用実験 の単元です。

小単元

概要

ブロムチモールブルーを3mgとメチルレッド0.5mgをはかりとり、1mLのエタノール1)に溶解する。それに0.1M H2SO4（硫酸2)）を1mL加える。これに0.05M KOHを青緑色になるまで添加し、最後に息(CO2)を吹き込んで緑色にする。そこから2mLを取り出し、水を加えて希釈して5mLとする。別に5mLの水に0.3gの寒天を煮溶かした溶液を準備し、二つの溶液を混合し、シャーレに固める。この上に硬貨を載せてコイン電池を2組作る。このうち1組のコイン電池をショートさせる。それぞれのコイン電池の電圧を測定し、ショートした方の電池が0Vであることを確認する。寒天の色の変化を観察し、スケッチする。寒天中のイオンの移動は遅いので、観察は１日以上続ける。コインを放置し続けると錆びる場合があるので、実験後はただちに水洗いすること。余った指示薬は、捨てずにそのままpH指示薬として用いる。実験の終わった寒天は廃液とはせず、生ごみとしてポリバケツに捨てる。


　 　
精密天秤の使い方（左図）　息の吹き込み（中央図）　出来上がったコイン電池（右図）

？設問：寒天の色の変化からそれぞれのコインの周辺でどのような反応が起きていると考えられるか？　また色の変化の速度からイオンの移動速度と電子の移動速度の違いを見積もれ。10円硬貨などのまわりは均一に着色するのに対して、1円硬貨などのまわりは不均一に着色するのはなぜか？3)

ボルタ電池

【発展】
ダニエル電池の作成と単極電位の確認1)

【関連講義】電気化学の庵,化学史2)

ダニエル電池の作成と単極電位の確認,銀／塩化銀電極（基準電極）の作成とエレクトロメータの較正
遠藤 昌敏, 無機・分析化学応用実験, 講義ノート, (2008).

化学史,高校化学
仁科 辰夫, 電気化学の庵, 講義ノート, (2008).
(1) ダニエル電池の作成と単極電位の確認,銀／塩化銀電極（基準電極）の作成とエレクトロメータの較正
遠藤 昌敏, 無機・分析化学応用実験, 講義ノート, (2008).
(2) 化学史,高校化学
仁科 辰夫, 電気化学の庵, 講義ノート, (2008).

関連の展示品

参考文献（ 書籍 ・論文 ・ＵＲＬ）