ルクランシェ電池
ルクランシェ電池の電流生成はまずアノード表面の亜鉛原子の酸化から始まる。具体的には、原子から二つの価電子が離脱し原子が陽イオンとなる。
Zn ( s ) ⟶ Zn 2 + ( aq ) + 2 e − {\displaystyle {\ce {Zn(s)->Zn^{2+}(aq)\ +2{\mathit {e}}^{-}}}}
亜鉛イオンがアノードから溶出すると、電子はアノード表面に取り残され、アノードはカソードに対して負に帯電することとなる。電池を外部の電気回路につなぐと、取り残された電子がアノードからカソードに移動し、電流を産む。
回路を抜けてカソード(炭素棒)に電子が入ると、二酸化マンガン (MnO2) と水 (H2O) と反応し、酸化マンガン(III) (Mn2O3) と負に帯電した水酸化物イオンを生じる。
MnO 2 ( s ) + H 2 O + e − ⟶ MnOO − ( aq ) + H + + OH − ⟶ MnO ( OH ) ( s ) ↓ + OH − {\displaystyle {\ce {MnO2(s)\ +H2O\ +{\mathit {e}}^{-}->MnOO^{-}(aq)\ +H^{+}\ +OH^{-}->MnO(OH)(s)\downarrow +OH^{-}}}}
2 MnO 2 ( s ) + H 2 O + 2 e − ⟶ Mn 2 O 3 ( s ) + 2 OH − {\displaystyle {\ce {2MnO2(s)\ +H2O\ +2{\mathit {e}}^{-}->Mn2O3(s)\ +2OH^{-}}}}