42歳の女性。奥歯に銀を含む金属の詰め物がある。アルミホイルで包んだおにぎりを食…
42歳の女性。奥歯に銀を含む金属の詰め物がある。アルミホイルで包んだおにぎりを食べたとき、ホイルが詰め物に触れた瞬間に歯に鋭い痛みを感じたと話した。このとき口の中で起こった現象の説明として、最も適切なのはどれか。
- ⑴ アルミニウムが正極となって還元され、唾液の中の水素イオンが酸化されて気体が出た。アルミニウムは負極で酸化され、正極では還元反応が起こります。
- ⑵ イオン化傾向の大きいアルミニウムが負極となって、唾液を介した電池が口の中にできた。2種類の金属と電解質で電池が形成され、流れた電流が歯の神経を刺激しました。
- ⑶ 電子は唾液の中を通って移動し、イオンは金属どうしが触れた部分を通って移動した。電子は金属を通って移動し、唾液の中ではイオンが移動して電流が流れます。
- ⑷ 詰め物の金属が負極となって酸化され、アルミニウムの表面で金属イオンが還元された。イオン化傾向が大きいのはアルミニウムで、負極となって酸化されるのはアルミニウムです。
- ⑸ 唾液は電気を通さないため電池はできず、痛みはホイルが触れたときの摩擦熱によるものである。唾液は電解質を含んで電気を通すため、2種類の金属の間で電池が形成されます。
解説
正解は⑵です。イオン化傾向の異なる2種類の金属が電解質を介してつながると、電池が形成されます。イオン化傾向の大きいアルミニウムが負極となって酸化され、電子は金属どうしの接触部を通って詰め物の側へ移動し、唾液の中ではイオンが移動します。このとき流れた電流が歯の神経を刺激して痛みが生じます。ダニエル電池と同じく、イオン化傾向の差が起電力を生みます。
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