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電気分解を解いたのですが、、
下の電気分解の問いをといてみたんですが、自身がありません。 どなたかアドバイスをお願いいたします! 特に最後の部分の「毎分これだけの電気量が流れる訳ですので、 電流値はこの電気量を60秒で割って得られます。」という理解でいいのかどうか、、、 ○希硫酸を電気分解し、毎分50ml(0.095Mpa、20℃)の水素を得たい。電気分解に必要な電流値はいくらかを求める。 0.095MPa=0.095*10^6Pa=0.9376atm 1atm=101325Pa 理想気体の状態方程式 PV=nRT に p=0.9376atm V=0.050リットル R=0.082リットル・atm/mol・K T=293K を代入して、nを求めます。 n=0.001951mol つまり毎分0.001951molの水素を得たい。 ところで、希硫酸の電気分解のとき陰極で起きる反応は 2H+ + 2e^- = H2 2*96500クーロンの電気量で水素1molが発生します。 水素0.001951molを得るための電気量は 2*96500*0.001951クーロンです。 毎分これだけの電気量が流れる訳ですので、 電流値はこの電気量を60秒で割って得られます。 つまり、 2*96500*0.001951クーロン/60秒=6.2757アンペア 電流=電気量/時間 ですから。 [答]6.28A
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- Zincer
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解答については全く問題ないので補足の必要は無いと思います。ご理解されているとは思いますが、単位を明らかにすれば >特に最後の部分の「毎分これだけの電気量が流れる訳ですので、 >電流値はこの電気量を60秒で割って得られます。」という理解でいいのかどうか、、、 が、解決すると思いますので詳細を示します。 ほしい量は、「毎分50ml(0.095Mpa、20℃)の水素(ガス)」ですね。つまり ・50ml(H2)/min (at 0.095Mpa、20℃) 0.095Mpa、20℃と言う条件からこれは >つまり毎分0.001951molの水素を得たい。 と、お書きのように ・0.001951mol/min と、同条件であると分ります。 次に水素の電解に必要な電気量(水素分子1molを発生させるためには、電子2mol必要)から ※1F(ファラデー)=96500C(クーロン)=電子1molの電気量 >2*96500*0.001951クーロンです。 >毎分これだけの電気量が流れる訳ですので、 (厳密には毎分これだけの電気量が必要あるいは流せば良い訳です) と、お書きのように ・2*96500*0.001951 C/min これを毎秒に換算すると、(60で割れば良い) ・=6.2757 C/sec=A(アンペア) ※1C/sec=1A:これが電流の定義ですね。 と言うことを計算したことになります。 ps なにか不明な点があれば補足してください。
- rei00
- ベストアンサー率50% (1133/2260)
rei00 です。 arere さんスミマセン。先の質問のお礼で書かれていたものですね。後でと思いつつ,つい忘れておりました。 先の質問に kawariv さんの回答が付いたと思いますが,kawariv さんもお書きの様に,お書きの解答で正解だと思います。kawariv さんの様にアドバイスを追加できれば良いのですが,残念ながら引き出しがカラです。申し訳ない。