Question

Σ

3番の問題なんですが、こういう電気量を求める問題ってなぜ電子(e-)の物質量を求めないといけないのでしょうか？
酸素の物質量をそのまま使ってしまい間違ってしまいました

応用例題 25 電解
電解槽Aには硫酸銅(ⅡI)水溶液を,電解槽Bには硝酸銀水溶液を入れ
た。 電解槽Aと電解槽Bを図のように並列につないで白金
電極を使って電気分解を行った。
電流計の読みが 0.400A の一定値になるように調節しな
がら 64分20秒間電流を通じたところ, 電解槽Aの陽極
で発生した気体は,標準状態で67.2mLであった。
Ag=108, ファラデー定数=9.65 × 104C/mol とする。
(1) 流れた全電気量は何Cか。
(2) 電解槽Aの陽極での反応を, e を含むイオン反応式で
表せ｡
(3) 電解槽Aに流れた電気量は何Cか。
(4) 電解槽Bに流れた電気量は何Cか。
(5) 電解槽Bの陰極には何が何g生じたか。
指針 電解槽A [陽極] 2H2O
解答 (1) Q [C] = i [A] xt [s] より,
ー
O2 + 4H+ + 4e
[陰極] Cu²+ + 2e
Cu
電解槽B [陽極] 2H2O → O2 + 4H + + 4e [¯]
[陰極] Ag+ + e
→ Ag
(4) 電解槽を並列につないだ場合,回路全体を流れた電気量は,各電解槽に
気量の総和である。
0.400AX (64×60+20)s = 1.544×10°C≒1.54× 10°C 答
67.2mL
22.4×10mL/mol
A
Ptl
Pt
硫酸銅(ⅡI)水溶
(A) 認に送る
ロンダー
B
Pt|
硝酸銀水溶
(2) 2H2O → O2 + 4H+ + 4e
(3) (2)より,電解槽Aの陽極では, e4molが流れると, O21molが発生す
わかる。 O2 が標準状態で67.2mL, すなわち
P
-=300×10-mol 発生したので、流れた電気量は,
9.65×10C/mol×300×10mol×4=1.158×10°C≒1.16×10°C
法

Answer 1

たこ焼き

67.2/(22.4×10³)になる、と思ったということですか？

Σ

はい

たこ焼き

とりあえず、電解槽Aで発生した酸素の量は67.2/(22.4×10³)=3.00×10⁻²mol。
このときの、電解槽Aに流れた電気量を求めないといけない。
電気量と言われれば、電子eに着目です。
電気量はどれくらいの電子が流れたか、で決まるから、
電気量を求めるには流れた電子eの量が知りたい。

先程、電解槽Aで生じた酸素の物質量は3.00×10⁻²molと求めた。
この値から電子の量がわかるのは、電解槽Aの陽極の化学反応式。
化学反応式の係数は、物質量の比を表すから、電解槽Aの陽極の化学反応式の係数から、
1molの酸素が生じるとき4molの電子が流れるとわかるから、3.00×10⁻²molの酸素が生じるには、
　1mol:4mol=3.00×10⁻²mol:□mol　　　
　　　　 □=3.00×10⁻²×4
　　　 =0.120mol
すなわち、0.120molの電子が流れたとわかる。
求めるのは電気量。
ファラデー定数より、電子1molは9.65×10⁴Cの電気量を持っているから、0.120molの電子は、
　9.65×10⁴×0.120=約1.16Cの電気量を持っている

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