下の電気分解の問いをといてみたんですが、自身がありません。
どなたかアドバイスをお願いいたします!

特に最後の部分の「毎分これだけの電気量が流れる訳ですので、
電流値はこの電気量を60秒で割って得られます。」という理解でいいのかどうか、、、

○希硫酸を電気分解し、毎分50ml(0.095Mpa、20℃)の水素を得たい。電気分解に必要な電流値はいくらかを求める。


0.095MPa=0.095*10^6Pa=0.9376atm

1atm=101325Pa

理想気体の状態方程式
PV=nRT

p=0.9376atm
V=0.050リットル
R=0.082リットル・atm/mol・K
T=293K
を代入して、nを求めます。
n=0.001951mol
つまり毎分0.001951molの水素を得たい。

ところで、希硫酸の電気分解のとき陰極で起きる反応は
2H+ + 2e^- = H2

2*96500クーロンの電気量で水素1molが発生します。
水素0.001951molを得るための電気量は
2*96500*0.001951クーロンです。
毎分これだけの電気量が流れる訳ですので、
電流値はこの電気量を60秒で割って得られます。
つまり、
2*96500*0.001951クーロン/60秒=6.2757アンペア
電流=電気量/時間
ですから。
[答]6.28A

A 回答 (2件)

解答については全く問題ないので補足の必要は無いと思います。

ご理解されているとは思いますが、単位を明らかにすれば
>特に最後の部分の「毎分これだけの電気量が流れる訳ですので、
>電流値はこの電気量を60秒で割って得られます。」という理解でいいのかどうか、、、
が、解決すると思いますので詳細を示します。

ほしい量は、「毎分50ml(0.095Mpa、20℃)の水素(ガス)」ですね。つまり

・50ml(H2)/min (at 0.095Mpa、20℃)

0.095Mpa、20℃と言う条件からこれは

>つまり毎分0.001951molの水素を得たい。
と、お書きのように

・0.001951mol/min

と、同条件であると分ります。
次に水素の電解に必要な電気量(水素分子1molを発生させるためには、電子2mol必要)から
※1F(ファラデー)=96500C(クーロン)=電子1molの電気量

>2*96500*0.001951クーロンです。
>毎分これだけの電気量が流れる訳ですので、
(厳密には毎分これだけの電気量が必要あるいは流せば良い訳です)
と、お書きのように

・2*96500*0.001951 C/min

これを毎秒に換算すると、(60で割れば良い)

・=6.2757 C/sec=A(アンペア)
※1C/sec=1A:これが電流の定義ですね。

と言うことを計算したことになります。

ps
なにか不明な点があれば補足してください。
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rei00 です。



 arere さんスミマセン。先の質問のお礼で書かれていたものですね。後でと思いつつ,つい忘れておりました。

 先の質問に kawariv さんの回答が付いたと思いますが,kawariv さんもお書きの様に,お書きの解答で正解だと思います。kawariv さんの様にアドバイスを追加できれば良いのですが,残念ながら引き出しがカラです。申し訳ない。
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