化学実験Ⅰ成果物の公開

小林有理子

課題10-01

11-02

問1．

問2．27.4℃

11-03

問1．

【ダニエル電池】セロハンチューブ×1 セロハンテープ×1 硫酸銅水溶液硫酸亜鉛水溶液銅電極×1 亜鉛電極×1 ダブルクリップ×2 ビーカー×1 テスター×1

【銀塩化銀電極】銀線 ×1 白金線×1 3M HNO3 0.1M HCl 紙やすり×1 ノギス×1 10 mLビーカー×3 両面テープ×1 ダブルクリップ×3 電流計×1 充電池×1 可変抵抗×1 スイッチ×1 電圧計×1 飽和KCl溶液デジタルテスター×1 セロハンチューブ×1 シリコンゴム管×1 寒天溶液専用スポイト×1 マッチ×1 ハサミ×1 燃えさし入れ×1 テスター×1

問2．

【ダニエル電池】セロハンチューブの短辺を2回谷折りし、セロハンテープでとめ、長辺を1回谷折りしセロハンテープでとめて、セロファン塩橋を作成する。銅電極をつけて銅｜硫酸銅電極とし、亜鉛電極とともにビーカーに取り付ける。セロハンチューブを硫酸銅水溶液で満たし、さらに、セロハンチューブの外側のビーカー内部を硫酸亜鉛水溶液で満たし、銅電極にプラス、亜鉛電極にマイナスを繋げて、デジタルテスターで電流を測定する。

【銀塩化銀電極】銀線を紙やすりで研磨し、清浄な金属面を露出させる。その金属面を3M HNO3で前処理し、水洗いする。その電極で以下の図のセルを作成し、ノギスを使って銀電極の面積を求め、求めた電極面積から、電流密度 J=0.8mA/cm2となる電流 I〔A〕の値を求める。図: https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/Public/53204/53204_03_01_FIG05.png 求めた電流を抵抗尺の長さを操作して通電し、15分ほど電解(通電)して、表面に塩化銀を析出させる。電解セルには10mLビーカーを使い、転倒防止のため電解液を注ぐ前に底に両面テープを貼っておき、電解液を注ぎ終わったビーカーは実験台にしっかり固定する。電極はダブルクリップで固定する。同じ手順でもう1本作成する。 2本の電極を飽和KCl溶液(KClがビーカーの底に沈んでるくらいの溶液)に浸漬し下記のような電池を作成し、電位差(両端の電位)を測定し、デジタルテスターで確認する。下記のような電池: https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/Public/53204/53204_03_01_FIG06.png 電位差が5mV以内であることを確かめる。もし、2本の電極電位が5mV以上ある場合は、うまく出来ていないと思われる方を作成しなおし、電位差が5mV以内になるまで繰り返す。 10mLビーカーを2個用いて塩橋で接続する。塩橋にはシリコンゴム管もしくはセロハンチューブを用いる。シリコンゴム管を使用する場合は、煮溶かした電解質-寒天溶液を専用スポイトで吸い上げて固め、ゴム管の両端をカットする。使用済みのマッチ（マッチの燃えさし）は、その辺に置かずに、燃えさし入れに入れる。

問3．デジタルテスターを準備する。電圧計モードにセットしてショートし、0であることを確認する。亜鉛イオン電極の電極は亜鉛、電解液は硫酸亜鉛水溶液とする。銅イオン電極の電極は銅、電解液は硫酸銅水溶液とする。両面テープを実験台に貼り、銀塩化銀電極と銅イオン電極を実験台に貼り付けセルを固定する。これらの電極をイオン的につなぐためにKCl溶液を染み込ませた塩橋をピンセットを使って双方に渡して、ダニエル電池が完成する。銅イオン電極にプラス、亜鉛イオン電極にマイナスのテスターを繋げると、起電力を測定できる。

問4．デジタルテスターを準備する。電圧計モードにセットしてショートし、0であることを確認する。銀塩化銀電極の電極は銀、電解液は飽和KCl水溶液とし、基準電極として働く。銅イオン電極の電極は銅、電解液は硫酸銅水溶液とする。両面テープを実験台に貼り、銀塩化銀電極と銅イオン電極を実験台に貼り付けセルを固定する。これらの電極をイオン的につなぐためにKCl溶液を染み込ませた塩橋をピンセットを使って双方に渡すと銀塩化銀電極が完成する。銅イオン電極にプラス、銀塩化銀電極にマイナスのテスターを当てると電位を測定できる。

11-11

問1．

11-21

問1．テスターを購入したのだが、まだ届いておらず、今回もテスターを早めに買っておけば良かったと後悔した。授業でテスターに関する課題がある度にどんどん後悔が募っていく。次回、最後の授業には間に合っていることを願う。