電気分解(ファラデー)の法則の問題

質問

白金を電極として、
水酸化ナトリウム水溶液を
電気分解した。
流れた電気量が482500Ｃのとき
何㌘の水が減少するか。
ただし、H^2O＝18とする。

この問題が教科書みても
わかりませんでした(△)

説明だけお願いします(ω)

回答No.2

TM_macchan · ベストアンサー

どこが分からないのかが分からないので、
次の括弧を分かるところまで埋めてみてください。
どこまで分かりますか？

　電気量とは（ア）の流れのことである。
　（ア）が１mol流れると、（イ）Cの電気量になる。
　したがって、４８２５００Ｃとは、（ア）が（ウ）mol 流れたことである。
　ところで、水酸化ナトリウム水溶液の電気分解は、実は（オ）の電気分解である。
　１molの（オ）が電気分解される際に流れる（ア）は（カ）molである。
ある。
　実際に流れた（ア）の量は（ウ）molであるから、（オ）は（キ）molだけ電気分解されて減少した。
　また、「H^2O＝18」の数式の意味は、「H^2O 1mol の重さが（ケ）gである」ことを意味している。
　したがって、減少した水は○グラムである。

回答No.3

hayatenone

まず、この反応で何が起きているかを考えます。今回の場合は、水の電気分解ですね。

では、この際の反応はどうなっているのでしょうか？ポイントは、電子の移動量が分かるよう、半反応式で考えることです。おそらく、教科書や参考書には、次の式が載っていることと思います。

H^2O →　O^2 + 4e- + 4H+

この式からわかることは、「4モルの電子が流れると、1モルの水が分解される＝減少する」ということです。電子が8モル流れれば水は2モル分減少しますし、電子が100モル流れれば水は25モル減少します。要は、「流れる電子：減る水＝4:1」ということです。

ならば、次にはっきりさせるべきなのは、「この問題では、何モルの電子が流されているのか」ということです。ここで注目すべきが、「流れた電気量が482500C」という言葉です。一般的に、「1モルの電子あたりの電気量は約96500C」ということが知られています。この96500という数字は覚えておいたほうがいいですよ。今後問題を解くうえで必須ですから。
さて、ここまでくれば、流れた電子のモル数は簡単ですね？つまり、

482500[C] ÷ 96500[C/mol] = 5[mol]　です。

5モルの電子が流れたということは、「流れる電子：減る水＝4:1」なので、減る水は1.25モルになります。

さて、ここで安心してはいけません。この問題は「減った水は何グラムか？」と聞いています。なので、この1.25モルをグラムに直す必要があります。これは簡単ですよね？水の分子量が18[g/mol]なので、

18[g/mol] × 1.25[mol] = 22.5[g]

以上より、減少する水の量は22.5[g]である。

まとめると、要点は次の３つです
(1)起きている現象を反応式で表現する
(2)反応式の意味を考える
(3)問題文章にある言葉の使い方を考える

間違ってたらすみませんね。それでは。

回答No.1

sanasha

ヒント
　　　　９６、５００クーロン　＝　１　モル