황산구리 수용액에 1.93A 의 전류를 통할 때 매 초 음극에서 석출되는 Cu 의 원 상세 페이지

1[위험물산업기사 필기] 15년 1회차

황산구리 수용액에 1.93A 의 전류를 통할 때 매 초 음극에서 석출되는 Cu 의 원자수를 구하면 약 몇 개가 존재하는가?

 $5.12 \times 10^{18}$

 $4.02 \times 10^{18}$

 $6.02 \times 10^{18}$

 $3.12 \times 10^{18}$

해설

매 초 음극에서 석출되는 Cu의 원자수는 약  $6.02\times10^{18}$ 개이다.
황산구리 수용액의 전기분해에서 음극 반응은
 $\mathrm{Cu}^{2+} + 2e^- \rightarrow \mathrm{Cu}$ 
이므로 구리 1몰을 석출시키는 데 전자 2몰(전하량  $2F=2\times96500\ \text{C}$ )이 필요하다.
1초 동안 흐른 전하량은
 $Q = 1.93\ \text{A} \times 1\ \text{s} = 1.93\ \text{C}$ 
이므로 전자의 몰수는
 $\dfrac{1.93}{96500} = 2.0\times10^{-5}\ \text{mol}$ 
구리의 몰수는 전자 몰수의 절반인  $1.0\times10^{-5}\ \text{mol}$ 이고, 원자수로 환산하면
 $1.0\times10^{-5} \times 6.02\times10^{23} = 6.02\times10^{18}$ 
개가 된다.

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