電池・電気分解のポイントを全てまとめていくよ！
⏱タイムコード⏱
00:00 ❶金属のイオン化傾向
✅「金属のイオン化傾向」は「リッチに貸そうかな、まああてにすんなひどすぎる借金」
✅左に行けば行くほどイオンになりやすく、右に行けば行くほどイオンになりにくい。
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03:46 ❷ダニエル型電池
✅酸化還元反応でやり取りする電子のエネルギーを取り出そうとして作られたのが電池。
✅亜鉛と銅イオンの酸化還元をメインの反応として
亜鉛を片方の電極に、銅イオンをもう片方の溶液に配置した電池をダニエル電池という。
✅１番大事な反応を邪魔しないように残りを埋める。
✅ダニエル電池で聞かれるポイントは４つ！
❶亜鉛側は薄い溶液、銅側は濃い溶液にする。
❷溶液を仕切っている素焼き板の役割は
「溶液が混ざらないようにするため」と「陽イオンと陰イオンの数のバランスをとるため」。
❸電子を受け取る電極を正極。反対側の電極を負極。
活動している物質を、活物質という。
❹電子の流れと逆向きに電流は流れる。
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12:17 ❸鉛蓄電池
✅鉛と酸化鉛の酸化還元をメインの反応として
鉛と酸化鉛を電極に、硫酸を電極に配置した電池を鉛蓄電池という。
✅ダニエル電池で聞かれるポイントは２つ！
❶鉛蓄電池の充電は、もともと電子が動いていた方向とは逆向きに電子を流すように、外部電源をつなぐ。
❷電子を受け取る電極を正極。反対側の電極を負極。
活動している物質を、活物質という。
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17:25 ※ボルタ電池※本動画では扱いません。
▶https://youtu.be/tui1r19hE4Y
✅亜鉛と水素イオンから、亜鉛イオンと水素ができる酸化還元反応をメインの反応として亜鉛を片方の電極に、水素イオンをもう片方の溶液に配置した電池をボルタ電池という。
✅ボルタ電池にはしょぼいてんが３つ！
❶導線に電子が流れづらくなる点。
❷銅電極側で発生する水素が邪魔になる点。
❸銅電極側で発生した水素が水素イオンに戻る点。
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17:45 ❹電気分解
✅電気分解は、外部電源をつないで、電子を無理やり走らせて
酸化還元反応を起こすことで溶液にあるイオンを純粋な物質（単体）として取り出す操作のこと。
✅電源の負極に繋がっている電極を陰極。
電源の正極に繋がっている電極を陽極。という
✅陽極での反応は、
❶基本は、電極の金属が電子を渡す。
❷電極が白金や金、炭素のときは例外的に17族元素かOH－のイオンが電子を渡す。
❸電極も―のイオンも電子を渡せないときは、水が電子を渡す。
✅陰極での反応は、
❶電極は金属だから、電子を受け取ることは基本ない。
❷＋イオンのイオン化傾向が、
亜鉛以下なら+のイオンが電子を受け取る
アルミニウム以上なら水が電子を受け取る。
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23:56 ❺電気分解の演習（陽極・陰極で起こる反応）
✅陽極での反応は、
❶基本は、電極の金属が電子を渡す。
❷電極が白金や金、炭素のときは例外的に17族元素かOH－のイオンが電子を渡す。
❸電極も―のイオンも電子を渡せないときは、水が電子を渡す。
✅陰極での反応は、
❶電極は金属だから、電子を受け取ることは基本ない。
❷＋イオンのイオン化傾向が、
亜鉛以下なら+のイオンが電子を受け取る
アルミニウム以上なら水が電子を受け取る。
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27:16 ❻工業的製法
✅NaOHの工業的製法では、電極で反応が起こったあと、Na⁺が陽イオン交換膜を通ってNaOHの水溶液ができる。
✅Naの工業的製法では、NaClの結晶を水なしでガンガン加熱して、どろどろに溶かした融解液を使う。
－水がないことでNa⁺が仕方なく、電子を受け取ってNaができる反応が起こる。
－融解液を使った電気分解を融解塩電解という。
✅Alの工業的製法では、Al₂O₃融解液を使う。
－水がないことで、電極の炭素と融解液の酸化物イオンが仕方なく反応してCOやCO₂になる反応と、Al³⁺が仕方なく、電子を受け取ってAlができる反応が起こる。
－酸化アルミニウムの融点を低くするために、氷晶石を加える。
✅Cuの工業的製法では、
－陽極で、銅や亜鉛など、イオン化傾向が銅以上ものはとけだして、
－陰極で、銅イオンが銅になる反応が起こる。
－陽極で、銅よりもイオン化傾向が低いものは陽極泥として下にたまる。
－電気分解を使って不純物を取り除くことを電解精錬という。
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34:58 ❼電流A（アンペア）と電気量C（クーロン）
✅帯びている電気の大きさを電気量といってC（クーロン）と言う単位で表す！
✅電子１mol集めたら、96500Ｃの電気量を持って、これをファラデー定数という！
✅１秒あたり何Cの電気量が流れたか。これを表したのが電流で、A（アンペア）と言う単位で表す！
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👀他にもこんな動画があるよ！併せて見ると理解度UP間違いなし！👀
❶ボルタ電池の真実▶https://youtu.be/tui1r19hE4Y
❷半反応式の時短演習（暗記編）▶https://youtu.be/6CADxDty7go
✅抜け漏れがない100％完璧な状態になるまで演習しよう！
❸半反応式の時短演習（立式編）▶https://youtu.be/dtv6AUTMG3w
✅半反応式の立式は
❶まずは、何が何に変わるか。この部分は暗記。
❷酸化数の変化を電子でそろえる。
❸全体のプラスマイナスをH＋でそろえる。
❹酸素の数を水でそろえる。
この手順で半反応式を作っていこう！
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⏱時短演習シリーズ⏱
🧪無機化学🧪
❶ハロゲン元素
https://youtu.be/LOwCYpSKKfU
❷硫黄
https://youtu.be/Z7Zjxjg4_nU
❸窒素
https://youtu.be/X8WntLNbZ_c
❹気体の製法と性質
https://youtu.be/O5To2ko9EzE
❺アルカリ金属
https://youtu.be/T8sLlPkfqME
❻２族元素
https://youtu.be/FKSkIEo8yBE
❼両性元素（亜鉛・アルミニウム）
https://youtu.be/p4qo5yzl9dc
❽鉄・銅・銀
https://youtu.be/bIGiqM0PjNs
❾系統分離・無機物質
https://youtu.be/zHqCFnmuuLU
🧪有機化学🧪
❿炭化水素の分類
https://youtu.be/yuF9KTvdHQE
⓫脂肪族化合物
https://youtu.be/hzsvJiFeTk0
⓬油脂とセッケン
https://youtu.be/kugJgOD36a4
⓭芳香族炭化水素
https://youtu.be/yVclexf3z28
⓮フェノール類
https://youtu.be/GTyCuHgISR0
⓯カルボン酸
https://youtu.be/zPSMvrUYBe4
⓰芳香族アミン
https://youtu.be/iA2rc3wlsJ0
⓱構造決定
https://youtu.be/_nIDir874uw
🧪高分子化合物🧪
⓲合成高分子化合物
https://youtu.be/gAJOO9uMWyg
⓳天然高分子化合物
https://youtu.be/F-U21hzFjkw
⓴アミノ酸・タンパク質
https://youtu.be/Xh9bLkEndNg
🧪無機化学（重要反応式編）🧪
❶中和反応
https://youtu.be/29LhghjgYzQ
❷酸化物＋水
https://youtu.be/BmyoYvdPvxg
❸酸化物と酸・塩基
https://youtu.be/hgp3geMeZQo
❹酸化剤・還元剤
https://youtu.be/wCAaQQW2WwY
❺遊離反応
https://youtu.be/DQhfTGMneQY
❻沈殿生成反応
https://youtu.be/UsJBzXw7EYg
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電池漏液結晶 在 Re: [問題] sony口香糖電池正極貌似生鏽- 看板Battery 的必吃
※ 引述《armchair (鍵盤哲學家)》之銘言：
: 是這樣的
: 我有一顆sony的口香糖鎳氫電池 型號為NH-14WM
: 這顆電池已經被放在櫃子裡好幾年都沒用了
: 前幾天挖出它的時候 發現正極部分有些微白色結晶
: 除此之外 它的正極佈滿類似鏽斑的痕跡
: 嘗試用軟毛刷刷看看 鏽斑好像除不掉@@"
: 電池本身沒有膨脹也沒漏液
: 可是有點擔心 因為是我CD隨身聽的電池
: 手邊沒專用充電器 要試看看電池是否正常
: 似乎就要冒著把電池裝上隨身聽充電的風險了
: 請問板上有人可以幫忙評估一下電池現在的狀況嗎？
: 不好意思我手邊現在沒圖orz
無聊來賣弄所學騙個P幣
先說解答跟我個人的看法: 就是電池漏液了 趕緊把電池回收了吧!
很多人以為漏液跟結晶是鹼(金)性(頂)電(湯)池(包)的特色 其實不然
現在市面上能買到的消費級電池 不論一次或二次電池 電池裡頭都有液體
這些液體 是電池的電解液 既然有液體 就會有漏液的風險
各種電池雖然化學反應不同 但基本概念跟結構都是一樣的
鎳氫電池只是設計成「比較不會漏液&結晶」而已
太艱難無聊的化學原理就不提了 有興趣的版友可以自行Google
各位仔細觀察一下鎳氫電池 正極(陰極)的電極上 都會有幾個洞
這個洞 是為了讓氣體逸散而設計的 卻也讓電池本身成為一個open system
所以電池放久了 還是會有漏液跟結晶的問題
如果只想知道該怎麼辦 可以看到這裡就End然後給我一個推XDD(誤~
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為什麼要有這個洞還增加漏液風險?
因為鎳氫電池在充電的時候會有氫氣產生 這些氫氣應該被陽極(負極)的儲氫合金給捕捉
但是充放電過程總會有漏網之魚或是幾個釘子戶
氣泡聚集在極板表面 會減少極板表面的化學反應速率從而增加電池的內阻
另外 如果電池已經充飽電還持續的進行充電 就會讓電池內產生的大量氣體
充放電過程中如果不能很快地讓氣體融進電解液或是極板內
電池內部的壓力就會增加 這樣會損傷電池
所以 鎳氫電池只要內部壓力過大時 氣孔就會被推開使電解液跟氫氣逸散
若氫氣跟電解液反覆透過放氣孔逸散
一來電解液的黏稠性增大 極板間離子的傳輸變困難 電池的內阻就會增加
二來氫氣身為反應物 反應物變少當然容量就會下降
也就是說 鎳氫電池這個氣孔的設計 是在安全以及功能需求上取得一個平衡點
還是再重申 只要是電池 就會有漏液跟結晶的風險 漏液結晶的電池 千萬別用
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最後也延伸補充一下
鹼性電池 在放電反應的過程中也是會有氫氣產生
但是為了維持電池的性能以及安全問題 所以設計概念就是
既然是一次電池 那就把電池包得緊緊的 確保在電池用完之前不要讓氫氣跑出來就好
(因為氫氣要是出得去 就會帶著電解液一起流出來嘛)
但是製造上總是難保瑕疵 所以就...ry
碳鋅電池 跟鋰離子/鋰聚合物 也不是不會漏
只是碳鋅電池電解液是糊狀的 鋰電的電解液也是糊狀的&導電高分子薄膜
相比之下鹼性電池漏液真的是漏「液」 大家才會這麼有敢
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