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電気分解中に硫酸水溶液に6.35グラムの銅をカソードに堆積させるには、いくつの電子が必要になりますか?

硫酸銅の水溶液の電気分解中に、カソードに6.35グラムの銅の銅を堆積するために必要な電子の数は、ファラデーの電気分解法則を使用して計算できます。

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。

$$ n =\ frac {(6.35 g \ times 2 mol \ times 96,485 c/mol)/(6​​3.55 g/mol \ times t)\ times t} {96,485 c/mol} $$

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。

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