Question

IK

鉛蓄電池ってなぜ正極にきた電子によって、水素ができるのではなく水ができるのですか？
PbO2が反応に関わらずに、正極にきた電子が水溶液中のH+と結びついて水素になる　ではダメなのですか？

また、なぜPbが負極になるのですか？

0
+4
PB
鉛蓄
鉛蓄電池の原理
負極端子
正
極
(+)
た
2e
2e
日け_HT
け H
PbO2)
正
Pb
H2O
Pb?+
→-SO4
Pb2+
SO
PBSO
PBSO。
Pb
H2SO4aq
PbO2
図4 鉛蓄電池の原理 放電すると,両極の表面が PbSO』に
和良こだがく焼て
●電池の充電 鉛蓄電池の起電力は約2.0Vで
圧が低下する。これは放雷によって 硫酸が
a元反売
1
の
負極
の K

Answer 1

LiFX

鉛蓄電池は、鉛の酸化数の差を利用しているようです。
単体のPbは酸化数0、PbO₂のPbは酸化数+4ですから、Pbの方が酸化されるので負極になります。

それから、水素イオンよりもPbの酸化数が+4のPbO₂の方が還元されやすいみたいです。
また、水素の発生は活性化エネルギーが大きく、起こしにくい反応だそうです。

IK

酸化数で酸化のされやすさがなぜ決まるのでしょうか？

LiFX

Pbの最高酸化数が+4なのですが、PbO₂中のPbは、その最高酸化数である+4をとっています。そのため、それ以上酸化されません。
鉛イオン(Pb²⁺)の酸化数が+2ということからも、PbO₂中のPbは通常よりとても酸化されているような感じがしますよね。

一方で単体のPbは酸化数0ですから、まだまだ酸化の余地があります。

以上より、PbとPbO₂を比べると、Pbのほうが酸化されやすくて然るべきだと思います。