ボルタ電池のソースを表示

[[ファイル:Voltaic pile.png|サムネイル|銅と亜鉛を用いたボルタ電池の仕組み]]
[[ファイル:Seimikaisou.jpg|サムネイル|[[宇田川榕菴]]の「舎密開宗」より、ボルタ電池の解説]]
'''ボルタ電池'''（ボルタでんち、{{Lang-it-short|Pila di Volta}}、{{lang-en-short|voltaic pile}}）とは、[[イタリア]]の[[物理学者]]、アレッサンドロ・ジュゼッペ・アントニオ・アナスタージオ・ヴォルタ伯爵（[[アレッサンドロ・ボルタ]]）が考えた[[起電力]]0.76[[ボルト (単位)|ボルト]]の[[一次電池]]であり、最初の[[ガルバニ電池]]である。[[1794年]]に発明されたボルタ電堆を改良したもので、1800年に発明された{{r|Volta}}<ref>{{cite web |title=Volta and the Battery |url=http://www.chemteam.info/Chem-History/Volta-1800.html |accessdate=2015-11-08}}</ref><ref>{{cite book |last=Dibner |first=Bern |title=Alessandro Volta and the Electric Battery |publisher=Franklin Watts |year=1964 |pages=111&ndash;131 |oclc=247967}}</ref>。原音に即して「ヴォルタ電池」という表記もある<ref>[http://www.sci-museum.kita.osaka.jp/~ono/sci-show/99cell.html 電池の実験] - [[大阪市立科学館]]</ref><ref>[https://www.sanpo-pub.co.jp/library/history/post_405.html Sanpo Web] - 産報出版</ref>。

== 仕組み ==
: <chem>(-)Zn\ |\ H2SO4(aq)\ |\ Cu(+)</chem>

[[正極]]に[[銅]]板を、[[負極]]には[[亜鉛]]板を用いる。[[電解液]]には[[硫酸]]を用いる。負極の亜鉛は、硫酸に含まれる[[水素イオン]]より金属の[[イオン化傾向]]が大きいため電子を失って2価の陽イオンとなる (Zn<sup>2+</sup>)。電子は導線を伝わって銅板に流れ、水素イオン (2H<sup>+</sup>) と反応して[[水素]] (H<sub>2</sub>) となって放出される。この[[酸化還元反応]]は本来発熱反応であり、そのエネルギーを電子の流れにして電気エネルギーに変換したのがボルタ電池である。

ボルタ電池の反応式は次のように表される。
* 負極：<chem>Zn -> Zn^2+\ + 2\mathit{e}^-</chem>
* 正極：<chem>2H^+\ + 2\mathit{e}^- -> H2</chem>

ボルタ電池の実験を行うと、電流を流すと1.1ボルト程度だった起電力がすぐに0.76ボルトの起電力まで低下してしまう。これは銅板の表面がもともと[[酸化]]されていたため電流を流した直後の反応が次のように表せるからである。
* 負極：<chem>Zn -> Zn^2+\ + 2\mathit{e}^-</chem>
* 正極：<chem>CuO\ + 2H^+\ + 2\mathit{e}^- ->Cu\ + H2O</chem>
表面の酸化銅が消費された後、最初の反応式のような反応になり、0.76ボルトの起電力に落ち着く。

== 脚注 ==
{{脚注ヘルプ}}
{{reflist|refs=
<ref name=Volta>{{cite journal
 | first = Alessandro
 | last = Volta
 | year = 1800
 | url = http://electrochem.cwru.edu/estir/hist/hist-01-Volta-1.pdf
 | archiveurl = https://web.archive.org/web/20131215220637/electrochem.cwru.edu/estir/hist/hist-01-Volta-1.pdf
 | title = On the Electricity Excited by the Mere Contact of Conducting Substances of Different Kinds
 | language = fr
 | format = [[Portable Document Format|PDF]]
 | journal = Philosophical Transactions of the Royal Society of London
 | volume = 90
 | pages = 403&ndash;431
 | accessdate = 2015-11-8
 | archivedate = 2013年12月15日
 | deadlinkdate = 2021年6月5日
 | doi = 10.1098/rstl.1800.0018 }}</ref>
}}

== 関連項目 ==
{{Commonscat}}
* [[理論化学]]
* [[標準電極電位]]
* [[ダニエル電池]]
* [[レモン電池]] - ボルタ電池の原理を応用しレモンなどで作った電池

{{ガルバニ電池}}
{{Normdaten}}

{{デフォルトソート:ほるたてんち}}
[[Category:電池]]
[[Category:歴史上の電気機器]]
[[Category:アレッサンドロ・ボルタ]]
[[Category:イタリアの発明]]
[[Category:化学のエポニム]]