전기분해로 다음 각 물질을 석출시킨다고 할 때, 소요 전기량이 0.2F에 가장 가까운 상세 페이지

패러데이 법칙에 따르면 0.2F에 가장 가까운 것은 구리 6.35g이다.
어떤 물질을 석출시키는 데 드는 전기량은 그 반응에서 이동하는 전자의 mol수와 같은 F 값을 갖는다. 이를 바탕으로 각 보기에 제시된 물질량에 대응하는 전기량을 계산한다.
구리의 경우 $\mathrm{Cu}^{2+}+2e^- \rightarrow \mathrm{Cu}$ 반응이 일어나며,
$6.35\text{g} \div 63.5\text{g/mol} = 0.1\text{mol}$이므로 필요한 전기량은
$0.1 \times 2 = 0.2\text{F}$가 되어 0.2F와 정확하게 맞아떨어진다.
은의 경우 $\mathrm{Ag}^++e^- \rightarrow \mathrm{Ag}$ 반응이 일어나며,
$5.4\text{g} \div 108\text{g/mol} = 0.05\text{mol}$이므로 필요한 전기량은
$0.05 \times 1 = 0.05\text{F}$에 그친다.
산소의 경우 $\mathrm{O_2}+4e^-+2\mathrm{H_2O} \rightarrow 4\mathrm{OH}^-$ 반응이 일어나며, 0℃·1atm 조건에서
$5.6\text{L} \div 22.4\text{L/mol} = 0.25\text{mol}$이므로 필요한 전기량은
$0.25\times4=1\text{F}$이다.
염소의 경우 $2\mathrm{Cl}^- \rightarrow \mathrm{Cl_2}+2e^-$ 반응이 일어나며, 0℃·2atm 조건에서의 몰부피는
$22.4\text{L} \div 2 = 11.2\text{L/mol}$이 되어
$11.2\text{L} \div 11.2\text{L/mol}=1\text{mol}$이 되고, 필요한 전기량은
$1\times2=2\text{F}$이다.
이 값들을 비교하면 0.2F에 가장 근접한 경우는 구리 6.35g임을 알 수 있다.