황산구리 수용액을 Pt 전극을 써서 전기분해하여 음극에서 63.5 상세 페이지

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1[위험물산업기사 필기] 17년 2회차

황산구리 수용액을 Pt 전극을 써서 전기분해하여 음극에서 $63.5$ g의 구리를 얻고자 한다. $10A$ 의 전류를 약 몇 시간 흐르게 하여야 하는가? (단, 구리의 원자량은 $63.5$ 이다.)

$8.16$

$5.36$

$2.36$

$9.16$

해설

필요한 시간은 약 5.36시간이다.
전기분해의 패러데이 법칙에 따라 석출되는 금속의 질량은
 $m=\dfrac{M \times I \times t}{n \times F}$ 
이며, 구리는 2가 이온으로 석출되므로( $Cu^{2+}+2e^- \rightarrow Cu$ ) n=2, 패러데이 상수는  $F=96500$   $C/mol$ 이다.
이를 t에 대해 정리하면
 $t=\dfrac{m \times n \times F}{M \times I}=\dfrac{63.5 \times 2 \times 96500}{63.5 \times 10}=19300$ 
초이고, 이를 시간으로 환산하면
 $19300 \div 3600 \approx 5.36$ 
시간이 된다.

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