Question

お昼寝たいむ

化学電気分解
なぜ電子1molでO2が1/4発生するのですか?

HG
Pt
基本例題29
電気分解の量的関係
白金電極を用いて, 硫酸銅(II) 水溶液を1.00Aの電流で32
分10秒間電気分解を行った。 次の各問いに答えよ。
→問題 293・294-295
(1) 各電極でおこる変化を,それぞれイオン反応式で表せ。
(2) 流れた電気量は,何molの電子に相当するか。
(3) 陽極に発生する気体は, 0℃ 1.013×10 Paで何Lか。
(4) 水溶液のpHは大きくなるか, 小さくなるか。
■ 考え方
Pt
035 CuSO4aq
解答
(2) [A]の電流を t[s] 間通じる
と, 流れる電気量はixtであ
る。 電子1molのもつ電気量は
9.65 × 104C なので, 流れた電
子の物質量は
(1) 陽極:2H2O
→
O2+4H++4e-
陰極 : Cu2+ +2e-
→
Cu
(2)
=2.00×10-2 mol
である。
i [A] xt[s]
9.65×104C/mol
(3) 電子の物質量から変化する
物質の生成量を求める。
例題
解説動画
1.00 A × (60×32+10)s
9.65×104C/mol
(3) 流れた電子1mol で 02 が 1/4mol 発生するので,
22.4L/molx 1/1 ×2.00×10-2mol=0.112L
4
(4) 陽極では, 水分子が電子を失う変化がおこり H+
生じるので, [H+]が大きくなり,pHは小さくなる。
16

Answer 1

アフロ博士

反応式の係数比です。
陽極の半反応式に出てくる、O₂とe⁻をひかくすると、1:4なので、電子1mol流れると、酸素は1/4mol発生します。