• ベストアンサー

高校化学の鉛蓄電池について質問です

高校化学の鉛蓄電池について質問です 鉛蓄電池の放電が止まる原因は 1,溶液中の硫酸イオンが無くなり化学反応が止まる 2,生成した硫酸鉛が極板を被い、極板が溶液に触れられず物理的に反応ができなくなる 以上2つのうちどちらでしょうか? また、教科書等には起電力は約2.1ボルトとありますが、これは反応が進むにつれ低下するのでしょうか、それとも反応が止まる直前まで一定なのでしょうか?

  • 化学
  • 回答数2
  • ありがとう数4

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • marukajiri
  • ベストアンサー率45% (504/1101)
回答No.1

鉛蓄電池の仕組みや化学式は、教科書に載っているので、どのような原理で電流が流れるのかはおわかりのはずです。電流が流れるということは、その元になる化学反応が十分にできる素材が必要になります。鉛蓄電池が化学反応が十分にできる状態になっており、放電させた場合、負極である鉛の表面が酸化され、硫酸鉛に変わっていきます。しかし、どれだけ多くの電解液である希硫酸があったとしても、鉛の表面が硫酸鉛で覆われてしまった場合には、それ以上化学反応は進みません。よって、答えは2です。 通常濃度である、比重1.2の希硫酸での鉛蓄電池の起電力は約2.1ボルトですが、上で書いたように、鉛が硫酸鉛に変化する化学反応が進むにつれ次第に、素材である鉛が少なくなっていきます。つまり、化学反応により得られる電子の量が次第に減っていくのです。このような理由から、電圧は次第に下がっていくのです。

repthon
質問者

お礼

よく理解できました ありがとうございます

その他の回答 (1)

  • Nouble
  • ベストアンサー率18% (330/1783)
回答No.2

反応に、伴い 降下しますね 後、 実験に、おいては まぁ 実験設計に、沿って 整えますので 主に、2 ですが 実験では、なく 非管理環境なら 1も、起こりますよ 併せて ご質問の、条件設定上 十分な、硫酸イオン量の 添加状態に、付いて 触れられて、ない ですしね 不十分な、添加量なら 被膜、形成前に 機能停止も 考えられますよね?

repthon
質問者

お礼

ありがとうございます

関連するQ&A

  • 鉛蓄電池で生じる硫酸鉛についての疑問

    鉛蓄電池は、電極の表面に不溶性の硫酸鉛を生成するから、 反応が停止してしまうのではないでしょうか?

  • 鉛蓄電池の反応

    http://www.geocities.jp/hiroyuki0620785/battery/leadacid.htm 上のリンクの”放電の動作4水素原子は陽極の二酸化鉛と反応し水になります。酸素を取られた鉛Pbは電解質溶液中の硫酸イオンSO4(--)と反応して硫酸鉛(II)PbSO4になります で、どうして水素原子がわざわざ二酸化鉛と反応するのか、と 酸素をとられたPbはSO4(--)と反応し硫化鉛となるのかがわかりません。 あと、充電はページを見てもよくわからなかったので詳しい説明お願いします!! 電源から電子がどっち側へ行くのか?というところから わかりません…

  • 鉛蓄電池の問題なんですけど。。

    鉛蓄電池が放電する時、 (1)希硫酸の濃度 (2)電解液の密度 (3)各極板の質量 は、それぞれどのように変わるか。 という問題なんですけど、ダニエル電池は理解できたものの、蓄電池がわからないんです。。 教えて下さい!!!

  • 鉛蓄電池

    鉛蓄電池の放電時間に対する物質の重量変化のグラフが与えられており、電解液は放電時間500秒の時0.16g減少します。この時、正極と負極の増加重量が0.06g、0.10gになるのはどのような化学反応式からどうなって求められるのですか?

  • 鉛蓄電池の電解液について

     こんばんは。鉛蓄電池の電解液について質問します。  鉛蓄電池の電解液はH2SO4 aq を使っていますが、なぜ希硫酸を使うのですか?(なぜ濃硫酸ではまずいのですか?) また、自動車のバッテリーに蒸留水を入れると起電力が回復するとのことですが、なぜですか?(希硫酸の使用と関係ありますか?)  よろしくお願いします。

  • 鉛蓄電池の放電の問題です。

    Pb + 2H2SO4 + PbO2 → 2PbSO4 + 2H2O 電解質水溶液に30%の希硫酸500gを用いた鉛蓄電池が放電したとき、硫酸鉛(II)が1mol生成した。 H2O,H2SO4 のモル質量はそれぞれ18g/mol、98g/molである。 (1) 消費された硫酸の物質量は何molか。 (2) 生成した水の物質量は何gか。 (3) 放電後の希硫酸の濃度は何%になっていたか。整数値で答えよ。 自分で解いてみたのですが、自信がないので、式と答えを教えて下さい。お願いします。

  • 鉛蓄電池のなかには硫酸水溶液が入っていますが、怪我のニュースは聞いたことありません。

    鉛蓄電池のなかには硫酸水溶液が入っていると読みました。ということは、私みたいな素人が、使えなくなった鉛蓄電池を分解したら硫酸溶液がかかってやけどをする、という可能性もあるのでしょうか?でも、ニュースで「鉛蓄電池を分解していて怪我をした」というのは聞いたことがありません。

  • 鉛蓄電池による電気分解

    鉛蓄電池を電源とし、 塩化銅(II)の電気分解を行ったところ、 電極Cには銅が析出した。 (鉛蓄電池中の電極Aと塩化銅(II)中の電極D、 鉛蓄電池中の電極Bと塩化銅(II)中の電極Cが それぞれ直列で繋がれています。) 問:鉛蓄電池の電解液は、質量パーセント濃度30%の希硫酸1000gであった。 96500Cの電気量で電気分解を行ったとき、電気分解後の鉛蓄電池内の硫酸溶液の濃度は何%になるか。有効数字2桁で答えよ。 という問題で、 模範解答では、 はじめH2SO4は、 1000×30/100=300(g)あった。 また、流れた電子は1molである。 電極A,Bの反応を合わせると、 PbO2+Pb+2H2SO4→2PbSO4+2H2O により、1molの電子につき1molのH2SO4が減り、 1molのH2Oが生じるから、 放電後の電解液の濃度は (300-98)/(1000-98+18)×100≒22(%) となっているのですが 1molの電子につき1molのH2SO4が減り、 1molのH2Oが生じるから、 というのがよく理解できません。 どなたか教えていただけませんでしょうか。 お願い致します。

  • 高校化学の勉強の仕方についての質問です。

    高校化学の勉強の仕方についての質問です。 現在、高3で鉛蓄電池の反応について勉強しているのですが、正極での反応で二酸化鉛が硫酸鉛に変化する理由がわかりません。友達に三省堂の新研究という参考書を薦められたのですが、それを読んでもわかりませんでした。 そういうことは割り切って覚えて進めばいいとも言われるのですが、どうも気が進みません。 新研究を読んでもわからないことは、今はわからなくてもいいことだとして先に進むのがいいのでしょうか? あるいは他にそのような疑問が解消できるような参考書があれば教えていただきたいです。 よろしくお願いします。

  • 鉛蓄電池と電解

    鉛蓄電池を電源とし、希硫酸の電解槽と硫酸銅(2)溶液の電解槽を直列につないで電気分解をした。電極はいずれも白金板で、ある極板に銅が3.2g析出した。 (Cu=64) (1)流れた電気量は何クーロンか。 Cu2+ + 2e → Cu 3.2/64×2×96500=9650               正答 9650C (2)希硫酸の電解槽で発生した気体は標準状態で何Lか。 2H2O →H2 + 2OH + 2e 0.5mol×22.4=11.2L 2H2O →O2 + 4H+ + 4e 0.25mol×22.4=5.6L (11.2+5.6)×9650/96500=1.68L 正答 1.68L (3)鉛蓄電池内の希硫酸の濃度はどう変わったか。また希硫酸中の純塩酸(H2SO4)の変化量は何gか。 (参考です。 Pb + Pb02 + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O) この問題が解けません。ちなみに解説では、 2×96500クーロン → 2mol=2×98g 9650クーロン → a a=0.1×98=9.8g したがって9.8g減る となりました。解説を読んでも理解できません。この98gはどこから来たのでしょうか?あと2×96500クーロンの2とはなんでしょうか? (1)~(2)は解けたのですが、(3)でつまづいています。 もし分かったという方がいましたら解説お願いしたいです。 よろしくおねがいします。