高校化学「電池と電気分解」鉛蓄電池の電気量等�@

高校化学「電池と電気分解」鉛蓄電池の電気量等�@

◆問題

鉛蓄電池を一定時間充電したところ、負極の質量が充電前より７．２０ｇだけ減少したという。次の問いに答えよ。
ただし、Ｏ＝１６，Ｓ＝３２，Ｐｂ＝２０７、ファラデー定数を９．６５×１０⁴Ｃ／ｍｏｌ、有効数字を３桁とする。

(1) 充電中に負極、正極で起こる変化を、電子ｅ^-を用いた反応式でそれぞれ表せ。


解答解説はこのページ下


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鉛蓄電池は、電解液は硫酸Ｈ2ＳＯ4で、負極がＰｂ，正極がＰｂＯ2です。

放電するときの反応式は、

負極：Ｐｂ＋ＳＯ₄^2-→ＰｂＳＯ₄＋２ｅ^-
正極：ＰｂＯ₂＋４Ｈ⁺＋ＳＯ₄^2-＋２ｅ^-→ＰｂＳＯ₄＋２Ｈ₂Ｏ

このようになります。
「どちらも反応が進むとＰｂＳＯ₄が出てくること」「ｅ^-は負極から正極に移動すること」を意識して覚えると良いと思います。

そして充電するときは、この逆反応が起こります。つまり、

負極：ＰｂＳＯ₄＋２ｅ^-→Ｐｂ＋ＳＯ₄^2-
正極：ＰｂＳＯ₄＋２Ｈ₂Ｏ→ＰｂＯ₂＋４Ｈ⁺＋ＳＯ₄^2-＋２ｅ^-

これが充電のときの反応式です。


次の問題→充電する際に流れた電気量など


◆関連問題
用語と基本的な構造→ボルタ電池、ダニエル電池、鉛蓄電池、マンガン電池、燃料電池
電池・電気分解まとめ


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