イオン化傾向と電池
イオン化傾向とは、金属単体が水溶液中で電子を失いやすさ
イオン化傾向とは、金属単体が水溶液中で電子を失いやすさのことです。
Li>K>Ba>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Ni>Sn>Pb>(H₂)>Cu>Hg>Ag>Pt>Au
理科バカな まぁアテにすな、ひどすぎる借金
と覚えましょう。
遷移元素の金属
今までの周期表ではLi Na Mg Alしか金属がありませんでした。
実は、それ以外の金属は電子配置が特殊なのです。
K(2)L(8)M(8)…と最外殻電子は８個までが基本でしたが、実はＭ殻は、１８個まで入ろうと思えば入るのです。
ただし、 K(2)L(8)M(9)N(0)より K(2)L(8)M(8)N(1)の方が、電子は入りやすい（安定しやすい）ので、M殻は8個まで、とお伝えしていました。
つまり、陽子が増え、電子も増えますが、外側の殻に入らず、内側の殻にはいる（遷移）するので、「遷移元素」といいます。
遷移元素は、電子の数が増えても、一番外側の電子数は一緒なので、金属の表面をピューっと流れる金属結合をするのです。
ちなみにここでさらに周期表を拡大して覚えましょう。
水平リーベー、僕の船、名前がある シップスクラークか
これがH He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca
まででした。
原子番号20までです。
では２１からは？？
Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
スコッチバクロマン 鉄子にどう？亜鉛がげ明日 セぶるくるー。
と覚えましょう。
これでほとんどの金属元素の周期表を覚えることができましたね。
イオン化傾向の高い順に反応しやすい
イオン化傾向の高い順に反応しやすいです。
①空気
②常温の水
③熱水
④高温水蒸気
⑤希硫酸・塩酸
⑥熱濃硫酸・濃硝酸・希硝酸
この６つの反応を覚えなければいけません。
この反応は表を毎回書いて覚えましょう。
水と金属の反応
常に水菜 高くて 反応しない
空気と金属の反応
上の空 マジ表面的すぎる 反応だめ
酸といえばH⁺ PtとAuは金属の王様
電池の原理は酸化還元反応
電池の原理は、酸化還元反応です。
還元剤の方が負極
還元剤の方が負極です。
負極ふきょく（－）から電子e⁻が流れ出ます。
酸化剤の方が正極
酸化剤の方が正極です。
正極せいきょく（＋）に電子e⁻が流れ込みます。
イオン化傾向の大きい方が負極
イオン化傾向の大きい金属は、電子を放出しやすいので、(－)に利用します。
イオン化傾向の小さい方は正極
小さい方を、(＋)に利用します。
ボルタ電池 亜鉛Znと銅Cuを希硫酸に入れて、導線でつないだ電池
ボルタ電池は亜鉛Znと銅Cuを希硫酸に入れて、導線でつないだ電池です。
Cuは希硫酸にはイオン化されず、Znはイオン化されるので希硫酸を選びます。
Znはイオン化するので(－)
Cuは(＋) 銅事態は反応せず、近くのH⁺がe⁻を受けとって水素を発生させる。
ボルタ電池 (－)Zn|H₂SO₄|Cu(＋)
(－) Zn → Zn²⁺ ＋ 2e⁻
(＋) 2H⁺ ＋ 2e⁻ → H₂
ダニエル電池
素焼き板でしきった箱に
左側 ZnSO₄水溶液にZn板
右側 CuSO₄水溶液にCu板
イオン化傾向はZn>Cu
(－)→Zn板
(＋)→Cu板
(－) Zn → Zn²⁺ ＋ 2e⁻
(＋) Cu²＋2e⁻→Cu
鉛蓄電池
左側 Pb
右側 PbO₂
溶液 H₂SO₄
Pbは酸化数0 これから酸化されるしかない→還元剤→負極
PbO₂は酸化数＋４ →これから還元される→酸化剤→正極
ともにPb²⁺に変化する→酸化数＋2に
Pb²⁺はすぐにPbSO₄に。
