電池についてで、 ボルタ電池は希硫酸を水溶液として使って、負極を亜鉛、正極を銅にしていますが、 希硫

電池についてで、
ボルタ電池は希硫酸を水溶液として使って、負極を亜鉛、正極を銅にしていますが、
希硫酸に正極負極の両方ともが溶ける物質を用いた場合は電池として成り立つのですか？

また、通常のボルタ電池であれば水素が発生しますが、何故に亜鉛イオンが正極に付かず、水素イオンが正極に付くのですか？
教えてください。

No.2 回答者： Zincer 回答日時： 2017/03/09 12:28

＞希硫酸に正極負極の両方ともが溶ける物質を用いた場合は電池として成り立つのですか？

理論的には、溶けやすい方（イオン化傾向が大きい：卑な金属）が全部解けるまでは、短絡された両金属はその卑な金属の電位を保つことになるので、イオン化傾向の小さい金属（貴な金属）は酸化されないことになります。
鉄の防食における「犠牲陽極」などがその使用例ですね。
ただし、（水素）過電圧等の影響を無視できない場合は水素発生時の平衡電位は貴な側へシフトしますので、すべての場合に両方溶けないわけではありません。
また、電池として外部に抵抗をつないで使用すると、抵抗で失った電位分貴な金属の電位が貴な方向へシフトしますので溶けやすくなります。

＞何故に亜鉛イオンが正極に付かず、水素イオンが正極に付くのですか？
前述したように短絡された金属は同じ電位になります。
その電位は亜鉛が酸化され、水素が還元される平衡電位です。
亜鉛イオンを還元する能力はありません。
水素イオンを還元するのみです。当然金属亜鉛の表面でも水素イオンの還元は起きていますので、水素発生します。

No.1 回答者： doc_somday 回答日時： 2017/03/02 23:02

＞希硫酸に正極負極の両方ともが溶ける物質を用いた場合は電池として成り立つのですか？

それでも使えますが、莫大な水素が無駄に発生します。