電気分解の量関係の考え方
2013年7月6日 13時19分教科書の例題より
まず溶液中のイオンを考えると、CuSO4 水溶液ですから
CuSO4 → Cu2+ + SO42-
ですね。
<陰極->
Cu2+ + 2e- → Cu
2mol 1mol
これより、電子e-が2mol流れると、Cuが1mol出来ることがわかります。
ところが、問題では「電子~mol流れた時・・・」とは聞いてきません。
この例題のように「5Aの電流を16分5秒流した時・・・」というように聞いてきます。
ですから、「5Aの電流を16分5秒流すと、電子が何mol流れたことになるか」が分かればOKですね!
ここで、電気量Q(C)について考えてみましょう。
水が流れる時は、
水量 = 水流 × 時間
ですね?
ですから、電気(電子)が流れる時は、
電気量 = 電流 × 時間
Q(C) = I(A) × t(s)
となります。
電気量(C)と電子(mol)の関係は、
96500(C) ⇔ 1(mol)
以上より、
Q = 5 × (16 × 60 + 5)
= 5 × 965(C)
これを電子の物質量(mol)で表すと、
5 × 965/96500 = 0.05(mol)
ここまできたら、もう大丈夫ですね。
Cu2+ + 2e- → Cu
0.05mol 0.025mol
よって、析出するCu(=64g/mol)は、
64g/mol × 0.025mol = 1.6(g)