Chem Atlas
中学理科 / 化学分野 Unit 08

電気分解と電池

電流を流すと物質が分解される——電気分解。
逆に化学変化から電気を取り出す——電池。
2つの関係を図解で理解しよう。

⚡ 電気分解🔋 ボルタ電池🔄 酸化還元との関係
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電気分解

電解質の水溶液に電流を流すと、電極で化学変化が起こり、物質が分解される。 これを電気分解という。陰極（－極）と陽極（＋極）で異なる変化が起こる。

塩化銅水溶液（CuCl₂ aq）の電気分解 塩化銅水溶液 （Cu²⁺ と Cl⁻ が存在） 陰極（－） 銅（Cu）が付着 陽極（＋） Cl₂ ガス発生 電源（直流） 陰極：Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu　　陽極：2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻ 全体：CuCl₂ → Cu + Cl₂

図1：塩化銅水溶液の電気分解。陰極に銅が析出し、陽極から塩素ガスが発生する。

⚡ 電気分解の電極まとめ

電極電源との接続変化CuCl₂ の場合
陰極電源の－側陽イオンが電子を受け取る（還元）Cu²⁺ → Cu（銅が析出）
陽極電源の＋側陰イオンが電子を放出（酸化）Cl⁻ → Cl₂（塩素ガス発生）
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化学電池（ボルタ電池）

化学変化によって電気エネルギーを取り出す装置を化学電池という。 ボルタ電池は希硫酸に亜鉛板と銅板を入れた最も簡単な電池。

ボルタ電池の構造 希硫酸（H₂SO₄ aq） Zn（負極） Zn→Zn²⁺+2e⁻ Cu（正極） H₂ 発生 💡 外部回路 e⁻ → → e⁻ 負極（Zn）で酸化 → 電子が外部回路を流れる → 正極（Cu）で還元 正極（Cu）：2H⁺ + 2e⁻ → H₂

図2：ボルタ電池。亜鉛（負極）が溶け出し、電子が外部回路を流れて銅板（正極）で水素が発生する。

🔑 POINT

電池の負極は酸化（電子を放出）・正極は還元（電子を受け取る）。 電池内部では電流はZn→Cu方向に流れ、外部回路では電流は正極→負極（電子と逆方向）に流れる。

✅ この単元のまとめ

  • 電気分解：電流を流して化合物を分解（電気エネルギー → 化学変化）
  • 陰極（－）：陽イオンが還元される（CuCl₂では Cu が析出）
  • 陽極（＋）：陰イオンが酸化される（CuCl₂では Cl₂ が発生）
  • 化学電池：化学変化で電気を取り出す（化学エネルギー → 電気エネルギー）
  • ボルタ電池：Zn板（負極）と Cu板（正極）を希硫酸に入れた電池
  • 負極で酸化・正極で還元（電気分解と逆の対応）
前：原子の構造とイオン次：酸・アルカリと中和

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