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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?

1

5.12×10185.12 \times 10^{18}

2

4.02×10184.02 \times 10^{18}

3

6.02×10186.02 \times 10^{18}

4

3.12×10183.12 \times 10^{18}

해설

매 초 음극에서 석출되는 Cu의 원자수는 약 6.02×10186.02\times10^{18}개이다.

황산구리 수용액의 전기분해에서 음극 반응은
Cu2++2e−→Cu\mathrm{Cu}^{2+} + 2e^- \rightarrow \mathrm{Cu}
이므로 구리 1몰을 석출시키는 데 전자 2몰(전하량 2F=2×96500 C2F=2\times96500\ \text{C})이 필요하다.

1초 동안 흐른 전하량은
Q=1.93 A×1 s=1.93 CQ = 1.93\ \text{A} \times 1\ \text{s} = 1.93\ \text{C}
이므로 전자의 몰수는
1.9396500=2.0×10−5 mol\dfrac{1.93}{96500} = 2.0\times10^{-5}\ \text{mol}

구리의 몰수는 전자 몰수의 절반인 1.0×10−5 mol1.0\times10^{-5}\ \text{mol}이고, 원자수로 환산하면
1.0×10−5×6.02×1023=6.02×10181.0\times10^{-5} \times 6.02\times10^{23} = 6.02\times10^{18}
개가 된다.

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