전기분해의 화학량론. CuSO4 수용액 0.5 A 1시간 산소 부피

황산구리 수용액의 전기분해. 0.5 A 1시간 산소 기체 부피

 

 

황산구리 수용액을 전기분해하면 음극에서는 구리가 석출되고, 양극에서는 산소가 발생한다.

0.5 A의 전류로 1시간 동안 전기분해했을 때, 양극에서 발생하는 산소 기체의 부피(mL)는 표준상태에서 약 얼마인가?

두 전극의 반쪽반응은 다음과 같다.

Cu^2+ + 2e^- → Cu(s)

2H2O → 4e^- + O2(g) + 4H^+

① 56

② 104

③ 112

④ 224

 

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▶ 참고: 전기분해의 화학량론 [ https://ywpop.tistory.com/4461 ]

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Q = It = (0.5 A) (3600 s) = 1800 A•s = 1800 C

 

 

 

2H2O → 4e^- + O2(g) + 4H^+

---> O2 1 mol 발생할 때 전자 4 mol 이동

 

 

 

(1800 C) (1 mol 전자 / 96500 C) (1 mol O2 / 4 mol 전자)

= (1800) (1 / 96500) (1 / 4)

= 0.004663 mol O2

 

 

 

0.004663 mol × (22.4 L / 1 mol) = 0.104451 L

= 104 mL O2

( 참고: 몰부피 https://ywpop.tistory.com/8321 )

 

 

 

또는

이상기체방정식, PV = nRT & 0℃, 1 atm 조건

V = nRT / P

= (0.004663) (0.08206) (273.15) / (1)

= 0.104520 L

= 104.5 mL

 

 

 

답: ② 104

 

 

 

 

[ 동일 예제 https://ywpop.tistory.com/4649 ]

 

 

 

[키워드] CuSO4 전기분해 기준문서, 황산구리 전기분해 기준문서

 

황산구리 수용액을 전기분해하면 음극에서는 구리가 석출되고, 양극에서는 산소가 발생한다. 0.5A의 전류로 1시간 동안 전기분해했을 때, 양극에서 발생하는 산소의 부피(mL)는 표준상태에서 약 얼마인가?