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。
【問1】ダニエル電池の標準起電力
| 電極 | 反応 | 標準電極電位 |
|---|---|---|
| Zn（負極・アノード） | Zn → Zn²⁺ + 2e⁻（酸化） | −0.763 V |
| Cu（正極・カソード） | Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu（還元） | +0.337 V |
＝ (+0.337 V) − (−0.763 V)
＝ +1.100 V
したがって、ダニエル電池の標準起電力は +1.100 V となり、正解は 3 である。なお、この値は歴史的にも重要であり、1881年に起電力の単位「ボルト（V）」を定義する際の基準としてダニエル電池の起電力が用いられた（当時は1.0 Vとされた）経緯がある。
・選択肢4・5：正極と負極を取り違えて「E°（負極）− E°（正極）」のように逆に計算すると、符号が反転してこのような負の値になる。Cuが正極（還元される側）、Znが負極（酸化される側）であることを正しく見極める必要がある。
※ボルタ電池で問題となる分極（水素ガスの発生による起電力低下）を防ぐため、ダニエル電池では多孔質壁で2つの電解液を隔てている。放電が進むと、Zn²⁺イオンが多孔質壁を通って右（正極側）へ、SO₄²⁻イオンが左（負極側）へ移動することで、両液の電気的中性が保たれる。
正極・負極の見分け方：イオン化傾向が大きい金属（酸化されやすい金属）が負極（アノード）になります。Znの方がCuよりイオン化傾向が大きいので、Znが負極、Cuが正極（カソード）です。電池式「Zn｜ZnSO₄(aq)｜CuSO₄(aq)｜Cu」も、左側が負極（アノード）、右側が正極（カソード）という表記ルールに沿っています。ちなみに、海外でも使われる有名な覚え方として、「An Ox（アノード＝酸化：頭文字が母音同士）」「Red Cat（還元＝カソード：頭文字が子音同士）」というものがあります。これを知っておくと、どちらの電極で酸化・還元が起きるか絶対に迷わなくなりますよ！
標準電極電位は、標準水素電極（E°＝0 V）を基準とした各半電池の電極電位です。値が大きいほど還元されやすく、正極になりやすいと覚えておきましょう。
