エネルギー化学課題HTML11-03

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テスター1、セロファン、ゼムクリップ2、硫酸銅水溶液50mL,蓑虫コード1、可変抵抗1,スイッチ1、充電池1,紙やすり1、3M硝酸、0.1M塩酸、飽和塩化カリウム溶液、マッチ、はさみ1、銀線、白金銀、ノギス1、シリコンゴム管1
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ダニエル電池では、セロファンを隔膜として用いる。その際、硫酸銅水溶液と硫酸亜鉛水溶液が混ざり合わないように注意する必要がある。銅電極と亜鉛電極をゼムクリップに取り付ける。ダニエル電池が組み上がるので測定をする。 銀塩化銀電極では、電気化学セルを組み立て、銅線を紙やすりで研磨する。その後金属面を3Mの硝酸で前処理をして水洗いを行う。 ノギスを使って銀電極の面積を求める。求めた電極面積から電流密度を求める。 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ビーカーを使う。転倒防止のために電解液を注ぐ前には両面テープを張っておき固定しておく。電極はゼムクリップで固定する。
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セロファンチューブによる架橋を作成する。小さなカップに0.01M塩化カリウム水溶液と硫酸銅水溶液を当量加え、ダブルクリップにナット、ワッシャー付きネジで銅電極を硫酸亜鉛水溶液に浸るように設置、亜鉛電極を硫酸亜鉛水溶液に浸るように設置しダニエル電池を作成する。
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まず初めに銀線をヤスリで研磨し、清浄な金属面を露出させ、その金属面に3Mの硝酸で前処理を行い、その後水洗いを行う。その電極をセルに浸し、表面に塩化銀を析出させる。0.8mA/cm2で15分ほど電解。その際、転倒することがないようにテープをはり、電極もダブルクリップで動かないように固定する。
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(-)Zn|ZnSO4aq|CuSO4aq|CuSO4(+)
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正極の銅極板が0.34V、負極の亜鉛極板が-0.76Vとなっているため、ダニエル電池の起電力は1.1Vとなる。