ダニエル電池による電気分解

化学の問題で納得できないところがあるので教えてください。

まず問題文（の一部）は以下の通りです。

「ダニエル電池は、素焼き板で仕切られた硫酸亜鉛、硫酸銅（II）水溶液に、それぞれ亜鉛板と銅板をひたした構造である。いま、ダニエル電池を直列に2個つなぎ、図のような電解装置で硝酸銀水溶液の電気分解を行った。電解槽の陽極には白金、陰極には銀を用いている。その結果、ダニエル電池の正極は全体で1.27gの質量増加があった。この実験で電解槽に流れた電流は何クーロンか。ただしファラデー定数F＝96500C/mol　Cu＝63.6とする」

（なお、問題文の「ダニエル電池の正極は全体で1.27gの質量増加があった」という表現は個人的に少しわかりにくい気がしますが、原文のままです）


ダニエル電池の正極では

Cu2＋　＋　2e-　→　Cu

の反応が起こるので

正極ではダニエル電池2個分で1.27/63.6molの銅が析出することになると思います。

なので、1.27/63.6×2×96500＝3.85×10^3（C）と考えたのですが

解答は1.27/63.6×1/2×2×96500＝1.93×10^3（C）となっています。

これはどうしてでしょうか？

わかる方がいましたら教えてください。
よろしくお願い致します。

No.1 ベストアンサー 回答者： Saturn5 回答日時： 2013/02/09 08:46

電極の物質の変化量は電流の大きさに比例します。

これがファラデーの法則です。

この問題ではダニエル電池を直列にしていますが、直列の場合は
電圧がほぼ２倍になりますが、電流は変化しません。
回路は全て１本道で、１つのダニエル電池に流れた電流が次の
ダニエル電池に流れ、それが硝酸銀の電気分解に使われます。

ダニあえる電池を直列にする理由は、起電力が低くて１つでは
硝酸銀の電気分解が十分にできないということと、並列と直列の
理解ができているかの確認の意味だと思います。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

なるほど！
直列で電池を2つ接続しても回路に流れる電流は同じ、
つまりダニエル電池1個分だと正極で1.27×1/2gの質量増加があり、
この値を使って電子のモルを求めればいいということですね。

だとするとダニエル電池を「並列」で2つ接続する場合、回路に流れる電流は
ダニエル電池1個分の電流と同じですが、それぞれのダニエル電池の正極において
析出する銅の質量は電池1個の時の半分になると考えていいのでしょうか？

もしよろしければ教えていただければ助かります。

お礼日時：2013/02/09 18:14