ファラデーの法律では、電極中に電極に堆積した物質の量は、電極を通過する電荷の量に直接比例していると述べています。電荷の量は、伝達された電子の数によって決定されます。
ファラデーの法律の公式は次のとおりです。
$$ m =\ frac {mit} {nf} $$
どこ:
-mは堆積物の質量(グラムで)
-mは物質のモル質量です(モルあたりグラム)
- 私は現在の(アンペアで)
-Tは時間です(秒単位)
-nは、物質の原子または分子ごとに伝達される電子の数です
-Fはファラデーの定数です(モルあたり96,485クーロン)
銅の場合、モル質量はモルあたり63.55グラムで、各銅原子は2つの電子を堆積させる必要があります。
指定された値を式に置き換えると、次のようになります。
$$ 6.35 g =\ frac {63.55 g/mol \ times i \ times t} {2mol \ times 96,485 c/mol} $$
私のために解決する、私たちは取得します:
$$ i =\ frac {6.35 g \ times 2 mol \ times 96,485 c/mol} {63.55 g/mol \ times t} $$
この方程式は、特定の時間で6.35グラムの銅を堆積させるために必要な電流を与えてくれます。必要な電子の数は、電流に時間を掛けて、ファラデーの定数で除算することで計算できます。
$$ n =\ frac {i \ times t} {f} $$
Iの計算値を置き換えると、次のようになります。
$$ n =\ frac {(6.35 g \ times 2 mol \ times 96,485 c/mol)/(63.55 g/mol \ times t)\ times t} {96,485 c/mol} $$
単純化してください:
$$ n =\ frac {6.35 g \ times 2 mol} {63.55 g/mol} $$
$$ n =0.2 mol $$
したがって、硫酸銅の水溶液の電気分解中に、カソードに6.35グラムの銅を堆積させるには、0.2モルの電子が必要です。