課題11-11 分解電圧の測定
1.設問
問1.析出物質による過電圧の違いの実験について、自分が実際に実験をするときの手順をイメージし、準備するもの（名称と数量）を記述してください。
問2.析出物質による過電圧の違いの実験について、実験をイメージして、セルの組み立てやメートルブリッジ配線や操作を組み立てを含めた実験手順書を記しなさい。
2.回答
問1
準備するものについて表1に示す。
表1 準備する道具一覧
| 名称 | 数量 |
|---|---|
| ビーカー | 1 |
| ダブルクリップ | 2 |
| 4mm ワッシャー付きネジ | 2 |
| 4mm ナット | 2 |
| 白金電極 | 2 |
| 電池ボックス | 2 |
| 充電池 | 2 |
| 電流計 | 1 |
| 抵抗尺 | 1 |
| みの虫コード | 10 |
| 洗浄びん | 1 |
| スイッチ | 1 |
| テスター | 1 |
| ホールピペット | 1 |
| 安全ピペッター | 1 |
| 廃液入れ | 1 |
| 両面テープ | 1 |
| 0.1 mol/dm3硫酸水溶液 | 適量 |
| 0.1 mol/dm3水酸化ナトリウム水溶液 | 適量 |
| 純水 | 適量 |
| 0.1 mol/dm3塩酸 | 適量 |
問2
析出物質による過電圧の違いの実験についての実験手順書を以下に示す。
参考書より、理論分解電圧を求める。
ビーカーに0.1 mol/dm3硫酸水溶液を入れ、ダブルクリップ, 4 mmワッシャー付きネジ, 4 mmナットで白金電極2本をビーカー内容液に電極の一部が浸かるよう、電極同士が向かい合う位置に固定し、セルを作る。
テスターのリード棒同士をつけ、0 Vが表示される事を確認する。
テスターを用いて、充電池の電圧をそれぞれ測定した後、充電池同士を直列つなぎにし、両端の電位差を測定する。
直列つなぎにした充電池の+側をスイッチの一端に繋ぎ、スイッチのもう一端を抵抗尺の100と書かれている方につなぐ。
充電池の－側を抵抗尺の0と書かれている方につなぐ。
テスターのリード棒(黒)を抵抗尺の0の方へ、リード棒(赤)を抵抗尺の100の方へ付け、スイッチを入れ電圧を測定する。
スイッチを切り、リード棒(赤)を抵抗尺の途中にある端子に繋ぎ、スイッチを入れ、接触子を移動させ抵抗尺のいくつかの位置での電圧を測定することで、メートルブリッジ(抵抗尺)の動作確認をする。
作ったセルを両面テープを用いて机にしっかりと固定する。
電流計の一端を抵抗尺の動作確認時にリード棒(赤)をつないでいたところに繋ぎ、もう一端を抵抗尺から取り外したリード棒(赤)とつなげる。(直列つなぎ)
リード棒(黒)と作ったセルの白金電極の片方をつなげ、もう片方の白金電極をリード棒(赤)に繋ぎスイッチを入れる。
接触子を抵抗尺の0の方から100の方へ少しずつ動かし、各位置での電圧を確認する。
また、接触子を動かしながら電流計の針が振れるかどうかも確認する。
電流計の針が振れ始めたところでの電圧(分解電圧)を確認する。
スイッチを切り、ビーカー内容液を0.1 mol/dm3水酸化ナトリウム水溶液, 0.1 mol/dm3塩酸に変え同様に電解電圧を求める。
※方眼紙へのプロットは測定と同時に行う。
始めに求めた理論分解電圧と実際に測定された分解電圧から過電圧を求める。
3.参考資料
･化学実験Ⅰ～実演動画集～ メートルブリッジ(抵抗尺)の組み立てと動作確認, 分解電圧の測定準備(セルの固定）, 分解電圧の測定準備(電流計の接続）, 分解電圧の測定
https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/Public/53204/53204.asp#DecompositionVoltage