プロが教えるわが家の防犯対策術!

「電解質に水酸化カリウム水溶液を用いる水素ー酸素燃料電池について考える。ファラデー定数を9.6*10^4として答えよ。
(1)正極、負極それぞれの反応をイオン式で示せ
(2)水素の燃焼反応の熱化学方程式は
  H2(気)+1/2O2(気)=H2O(液)+286kJ
 である。
  燃料電池で取り出すエネルギーがこの反応熱と等しい時この電池の起電力は何Vか?
なお、1Vで1Cの電気量を取り出した時のエネルギーは1Jである」

この問題なのですが、
(1)は 正極 O2+2H2O+4e-→4OH-
   負極 H2+2OH-→2H2O+2e-
となりました

(2)なのですが、ファラデー定数と286kJという条件だけで出せるのでしょうか?
 (1)の反応式より、2molの電子で1molの水ができるのではないかと思ったのですが、その後うまく関係式を作ることができません。どうすれば286kJとつなげられるでしょうか?
教えていただければ幸いです
宜しくお願いします

A 回答 (1件)

ファラデー定数は電子1モルの電荷を示す定数ですね。


ご存知の通り、熱化学方程式の反応を起こすには2molの電子が流れるので、
2*9.6*10^4[C]の電気量を取り出したことになります。

「1Vで1Cの電気量を取り出した時のエネルギーは1Jである」ので、
これを
「x Vで( 2[mol] * 9.6*10^4[C/mol] )Cの電気量を取り出した時のエネルギーは286kJである」と考えればできます。

ちなみに・・・
ファラデー定数の次元は[C/mol]です。
あと、[V]*[C]=[J]です。
困ったときは次元を考えると便利ですよ。
    • good
    • 0

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!