サイエンス

イオン濃淡電池は化学反応を伴わずに、溶液の濃淡の差を利用して電気を起こすことのできる電池です。実用的な電池としてはあまり利用されていませんが、生体内の情報伝達はイオン濃淡電池の仕組みが利用されています。イオン濃淡電池の仕組み、生体内での応用法を知ることができます。

19世紀まで有機化合物は生命体でしか生み出すことができない物質と考えられてきました。しかし、触媒の発見などもあり、現在では無数の有機化合物が合成されています。有機化合物とはなにか、有機化合物の一種である炭化水素とは何か、どのような化合物があるのかを知ることができます。

活性化エネルギーが大きく進行しにくい反応では触媒が利用されることがあります。触媒とは化学反応の速度を上昇させ、自身は反応の前後で変化しないもののことです。触媒がなぜ、反応速度を上げることができるのか、有用な触媒に必要なものは何かを知ることができる記事になっています。

化学反応が進行するためにはある程度のエネルギーが必要となります。反応がしんこするために必要な最低限のエネルギーのことを活性化エネルギーと呼びます。活性化エネルギーとは何か、活性化状態の反応物がどのような構造なのかを通じて、化学反応がどのように進行しているのかを知ることができます。

化学反応には様々な種類が存在していますが、どれくらい早く反応が進むかは反応によって様々です。反応速度の速い反応と遅い反応違い、反応速度をコントロールするにはどんな方法があるのかを知ることができます。

電極での反応には必ず、電子に移動が関わっており、反応がどれくらい起こるのかは、電子の移動量＝電気量によって決まっています。電気量と反応する物質の量は比例関係にあり、この関係をファラデーの法則と呼びます。ファラデーの法則とは何か、電極での反応量がどう計算されるのかを知ることができる記事になっています。

化学反応は常に一方向に進行するわけではなく、生成物が反応物に戻ることもあります。このような可逆反応では時間が経過すると順反応と逆反応の速度が同じになり、見かけ上反応が止まっているように見える平衡状態になります。平衡状態やその平衡が移動する仕組みを知ることができる記事になっています。

金属化合物に熱をかけ、溶融させ電気分解を行うことで、水溶液では析出させることのできないイオン化傾向の大きい金属を陰極に析出させることが可能です。このような電気分解は溶融電気分解と呼ばれます。溶融電気分解とは何か、どんな仕組みなのかなどを知ることができます。

外部から電気エネルギーをかけることで、起こる化学反応は電気分解と呼ばれ、電池と同じように電極周辺で様々な化学反応を起こすことが可能です。電気分解とは何か、その仕組みは何か、どのような電気分解があるかを知ることができる本になっています。

水素と酸素から水が発生するというクリーンな発電方法として注目されている燃料電池。その構造や特徴、様々な電解質での電極反応や電池の構造を知ることができる記事になっています。