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正極での反応:2MnO₂ + 2H₂O + 2e⁻ → 2MnO(OH) + 2OH
なぜ「Mn²⁺」にならないの?
マンガンが「Mn²⁺」になってもおかしくないと思うかもしれませんが、アルカリ電池ではMn²⁺にはなりません。
理由は以下。
環境がアルカリ性であること。
アルカリ性(水酸化カリウムKOH水溶液)では、金属イオン(Mn²⁺など)は水酸化物として沈殿したり、安定しないことが多い。
そのため、MnO₂はMn²⁺まで還元されるのではなく、Mn³⁺相当の「MnO(OH)」という固体に変わるだけでとどまるから。
正極の反応式の作り方①→②→③
①使われる物質は、正極:MnO₂(二酸化マンガン)
アルカリ性なので、H₂O(水)やOH⁻(水酸化物イオン)が関わるかも?と予想する。
②実際に何になるか。使った後には「MnO(OH)」ができる。
これは「Mn³⁺」相当の酸化数(+4 → +3)への還元。
③電子のやり取り(還元)を考える。
MnO₂ + H₂O + e⁻ → MnO(OH) + OH⁻
(完成)
他の半反応式同様、左辺と右辺の一番最初の化学式を覚えていないと作れない🙇