1 F의 전기량으로 물을 전기분해. H2의 부피

1 F의 전기량으로 물을 전기분해. H2의 부피

 

 

1 패러데이(F)의 전기량으로 물을 전기분해했을 때

생성되는 수소 기체는 0℃, 1기압에서 얼마의 부피를 갖는가?

 

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▶ 1 패러데이(F)의 정의

① 전기분해하여 물질 1그램당량을 얻는데 필요한 전하량(전기량)

② 전자 1 mol의 전하량

③ 1 F = 96485 C/mol e^-

= 전자의 전하량(1.6022×10^(-19) C/e^-) × 아보가드로수(6.022×10^23 /mol)

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2H2O → 2H2 + O2 반응에서,

2 mol H2가 생성될 때 이동한 전자는 4 mol이고,

즉 H2 : e^- = 2 : 4 = 1 : 2 계수비(= 몰수비) 이고,

( 참고: 물의 전기분해 https://ywpop.tistory.com/5654 )

 

‘1 F의 전기량 = 전자 1 mol의 전기량’ 이므로,

전자 1 mol이 이동할 때 생성되는 H2의 몰수는

H2 : e^- = 1 : 2 = ? mol : 1 mol

 

? = 1/2 mol H2

 

 

 

0℃, 1기압에서, 기체 1 mol의 부피 = 22.4 L 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/8321 )

 

1/2 mol H2의 부피는

1/2 mol × (22.4 L / 1 mol) = 11.2 L

 

 

 

답: 11.2 L

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/10674 ] 1 F의 전기량으로 물을 전기분해. O2의 개수

 

 

 

[키워드] 물의 전기분해 기준문서