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Chemistry Senior High

黄色でマーカーを引いた部分についてなのですが、なぜ弱酸性だと亜鉛が腐食しやすいのかが分からないです。 教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

の大小 きい順に S S I イ : 03 ココ:26 ウ : 09 サ: 07 エ: 08 シ:28 オ:12 カ:14 キ:17 :20 【解答】 ア : 02 ケ:22 【解説】 ボルタ電池は1800年に発明された電池で, (一) Zn|H SO&aq|Cu(+)で構成される。理論 上の起電力は 0.76Vであるが, 放電開始直後は, 正極表面の酸化銅(II)が反応するため、ダニ エル電池と同じ 1.1Vである。 ボルタ電池はしばらく放電すると、 電圧が急激に低下する。こ の現象は、かつて H2 も分極とよばれている。 →2H++ 2e の逆反応が起こることで説明されたことから、現在で 1836年に発明されたのがタ HOS O エル電池である。(一) ZnZnSO4aq | CuSO&aq/Cu (+)で構 成され、起電力は1.1Vである。 正極では銅(II) イオンが還元され, 水素は発生しないので、 分極は起こらない。 (3) 0002 1868年に発明されたのがルクランシェ電池で, (一) Zn | NH4Cl aq | MnO2(+) で構成され、 起電力は1.5Vである。 負極ではZn. → Zn2+ [Zn (NH3)4] 2+ と進むことで酸化反応が 起こりやすく保たれる。 正極では MnO2が酸化剤 (正極活物質)としてはたらくため、 水素が発 生せず,分極は起こらない。 01X60.8 ルクランシェ電池を改良したものがマンガン乾電池で, (一)Zn|ZnCle aq | MnO2(+)で構成 されるが, 電解液に少量の NH4CI を混ぜたものも用いられている。 起電力は1.5Vで水が反 応で消費されるため, 液漏れが起こりにくくなっている。 (-) Zn + 2 H2O → Zn (OH)2 +2H+ + 2e_ (+) MnO2 + H2O + e → MnO (OH) + OH¯ (全体) Zn + 2 MnO2 +2H2O Zn (OH)2 + 2 MnO (OH) 入試では,ルクランシェ電池とマンガン乾電池を同一のものとして出題されることもある。 マンガン乾電池を改良したものがアルカリマンガン電池で, (一) Zn | KOH ag | MnO2 (+)で 構成され, 起電力は1.5Vである。 (一) Zn + 2 OH¯ → ZnO + H2O + 2e ← MnO (OH) + OHT (+) MnO2 + H2O + e. ルクランシェ電池やマンガン電池は電解液が弱酸性のため、負極の亜鉛が腐食しやすいとい う欠点があり、これを克服するために塩基性の電解液にして, 長寿命にしている。さらに,亜 鉛を粉末にしていることなどにより, 電流が流れやすく, 大電流を取り出しやすいという利点 もある。 -252-

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Chemistry Senior High

電池の仕組み・電気分解で生じる物質や反応式 これらは脳筋で覚えるしかないですか? 語呂合わせなどはありますか?

電池 (1) 2種類の金属を導線でつないで電解液に浸すと、イオン化傾向が大きい。 イオン化傾向が小さいほうの金属が「正・負極になって、電池ができる。 (2) 電池の正極では酸化還元反応が負極では(酸化還元反応が起こる。 (3)鉛蓄電池のように,充電によりくり返し使うことができる電池を 名称 電池式 カ〔ボルタ]電池 Zn|H2SO4aq | Cu + 5 [ダンエール] 電池 Zn|ZnSO4ag CuSOC 噴出 [鉛蓄電池 Pb|H2SO4ag | PbO2 + 右欄で、 →は放電時、 充電時の反応 [燃料電池 負極の反応 次電池)(蓄電池)という。 正極の反応 → 解 〕 #[C+コピー Cu ] Zn +[Zn + 2e'] '[ 24+ + 2e Hal 2n+2c- Pb + SO- e-7 PbO2 + 4H + + SO4 +2e ==[ PbS0q +2 ] = "[ 1504 +211201 H2/H3PO4ag(リン酸形) H2 □ 3 電気分解 イオン→単体 ・[2H+20-]O2+ [4FF+fe] 単体イオン (1) 陽極では(酸化・還元反応が陰極では{酸化・還元反応が起こる。 2H₂O 電池と電気分解では 2- (2)水溶液中では,酸化も還元も受けにくいイオンがある。 例 Na+, K+, A13 NO3, SO 水溶液中のイオン 9 WA [正極] 負極 (還元) (酸化) 電流 電源 反応 電極 極板 Pt, C, 陰極 イオン化傾向の小さな金属の 陽イオン (Ag+, Cu2+など) H+ (酸の水溶液) Ag++e [ウ〔Ag] 金属が Cu2+ +2e -I (Cu) 析出 電子 2H+ +2e → オ[H2] Cu, Ag イオン化傾向の大きい金属の 陽イオン (Na+, A13 + など) 2H2O+20[He+20H] (溶媒の水分子が還元される) H2 が 発生 2CI *[el+20- ハロゲン CIIなどのハロゲン化物イオン 陽極 陰極 2I¯ Pt,CH (塩基の水溶液) 40H · I₂+ 2e- (2001407 〕 が生成 (酸化) 電解液 (還元) 陽極 NOSOなどの多原子イオン 2H2O- コ〔12+4+4e-] (溶媒の水分子が酸化される) O2が 発生 He |CI-OHNO SOなど Cu ・サ[ Cutzer (hp) 電極 Cu, Ag の陰イオン Ag -3( Agt + e- 〕が溶解 (3) アルミニウムのようなイオン化傾向の大きい金属単体は解] で製造される。 4 電気分解と電気量 Q=itQF×電子の物質量 (1) i[A] の電流が[s] 間流れたときの電気量 Q[C] は, Q=[it] (1C=1A×1s=1A・s) 当たりの電気量の絶対値をフラン字数 5-065X 10°C/mol 言

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