図はダニエル電池（Zn|ZnSO4（aq）CuSO4（aq）|Cu）の模式図であ…
図はダニエル電池（Zn|ZnSO4（aq）CuSO4（aq）|Cu）の模式図である。この電池の標準起電力として正しいのはどれか。1つ選べ。ただし、Zn とCu の半電池の標準電極電位はそれぞれ -0.763 V と +0.337 Vとする。導線多孔質壁Zn ― Cu板 板ZnSO4 溶液 CuSO4 溶液
- ⑴ +0.213 V2つの電位の和（−0.426 V）を2で割った値の絶対値に相当し、正極−負極の差をとっていません。
- ⑵ +0.426 V2つの電位を足した値（−0.426 V）の符号を変えたもので、正極−負極の差（1.100 V）ではありません。
- ⑶ +1.100 V正極Cuの+0.337 Vから負極Znの−0.763 Vを引いた+1.100 Vが標準起電力なので正答です。
- ⑷ -0.426 V2つの電位を単純に足した値で誤りです。起電力は正極と負極の電位の差（1.100 V）です。
- ⑸ -1.100 V大きさは合っていますが符号が逆です。正極から負極を引くので起電力は正の値になります。
この問題は問題の図（写真・図・表など）を見て答えます。図はこちらに転載していないため、下の出典のページから公式のPDFをご覧ください。解説だけでも読み取り方が分かるように書いています。
解説
正解は⑶です。電池の起電力は、正極（還元が起こる側）の電極電位から負極（酸化が起こる側）の電極電位を引いて求めます。ダニエル電池では標準電極電位の高いCuが正極、低いZnが負極となるので、標準起電力は +0.337 V −（−0.763 V）＝ +1.100 V です。自発的に進む電池反応の起電力は正の値になり、標準ギブズエネルギー変化はΔG°＝−nFE°で負になる点も押さえておきましょう。
出典：厚生労働省ホームページ（https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/0000198928.html）を加工して作成