【電池】電流の仕組み（酸化還元反応・正極・負極）

電池で電流が流れる仕組み（電気分解、酸化還元反応）についてまとめました。

## 電池の電流

電流とは、「電子の移動」のことです。
ただし、電流が流れる方向は、「電子の移動方向と逆向き」になります。

電池では、化学反応（酸化還元反応）を起こすことで、電子の移動を起こして電流を流します。

## 電流が流れる仕組み（酸化還元反応）

基本的な電池である「ボルタ電池」を例に酸化還元反応について紹介します。

ボルタ電池は亜鉛と銅を希硫酸 $H_2SO_4$ に入れ、さらに亜鉛と銅を導線で繋ぎます。

亜鉛と銅では、亜鉛の方がイオン化傾向が高いため、亜鉛板Znが希硫酸に溶け出します。
亜鉛が希硫酸に溶け出すと、亜鉛 $Z_n$ が陽イオン $Zn^{2+}$ になり、電子 $2e^{-}$ が発生します。

(1) $\begin{eqnarray*} Zn \to Zn^{2+} + 2e^- \end{eqnarray*}$

発生した電子は、導線を通して、銅板Cuへと流れつきます。
そこで電子電子 $2e^{-}$ は、希硫酸中に存在している水素イオン $H+$ と結合し、気体の水素 $H_2$ を発生させます。

(2) $\begin{eqnarray*} 2H^+ + 2e^- \to H_2 \end{eqnarray*}$

このような化学反応を酸化還元反応といいます。
このように、「酸化還元反応」が起こることで、導線には電流（=電子の流れ）が発生し、豆電球が点灯します。
これが、「電池が化学反応から電流を生み出す」基本原理です。