電池-4|金属が溶けるとどうなるでしょうか?

前回、電子の話をしました。

電子が移動すること=電気が流れること、と考えることができます。

ではどうして原子を作っている電子が移動するのでしょうか。

 

原子がたくさん集まってできた金属の中は電子が動ける道がたくさんあって、その道に沿って電子は動くことができます。

レモン電池の中でも、金属板や導線、メロディーカードの回路など、金属部分で電子が移動していくことができます。

 

しかし金属板から導線に向かって一方向にだけ電子が動いていくと、導線に電子がたまる一方で、金属板には電子が無くなることが考えられます。

そうならないように金属板で起きている現象があり、これが電池において重要な役割を果たしています。

結論から言うと、今回使った銅板と亜鉛版のうち、一方の金属板からは金属がレモン中に溶け出しているのです(だから実験に使った果物類を口にしてはいけないのです)。

 

ここではまず、溶けるとどうなるかという点だけ説明します。

原子はプラスの電気をもつ陽子とマイナスの電気をもつ電子の数が同じで、電気的に中性です。

もし陽子の数より電子の数が多くなったらその原子はマイナスの電気を持ちますし、逆に陽子の数より電子の数が少なくなったらその原子はプラスの電気を持ちます。

このようにプラスやマイナスの電気を持った原子のことをイオンといいます。

マイナスの電気を持っていれば陰イオン、プラスの電気を持っていれば陽イオンと呼ばれます。

 

金属が液体中に溶けていくとき、金属原子はイオンとなって出ていきます。

このとき金属原子は自分の持っている電子を金属板に残して液体中へ出ていきます。

そうすると溶けだしたイオンは陰イオンでしょうか、それとも陽イオンでしょうか。

 

この金属原子が陽子 11 個、電子 11 個で中性だったとします。

液体中に溶けて出ていくとき電子を残していくということは、この金属原子の陽子は 11 個のままなのに電子が 10 個とか 9 個とかに減っているということです。

そうすると陽子の数より電子の数のほうが少なくなるため、溶け出た金属原子は陽イオンになっているはずです。

 

一方、金属板には持ち主がいなくなった電子が余ります。

この余った電子が供給源となって、金属板から導線、メロディーカードの回路へ流れていくことによって、音楽を鳴らすという仕事をするわけです。

 

次回は、電子の流れと電流の向きについてまとめます。

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