전기분해. 3600 곱할 때 나눌 때

전기분해. 3600 곱할 때 나눌 때

 

 

1. 황산구리 수용액을 전기분해해서

음극에서 64 g의 구리를 석출하려 한다.

10 A의 전기를 흐르면 전기분해에는 몇 시간 소요되는가?

 

2. 황산구리 용액에 10 A의 전류를 1시간 통하면

구리는 몇 g 석출하는가?

 

 

 

전하량, Q의 단위만 알고 있다면,

3600을 곱해야 할까? 나눠야 할까?

이런 고민 따위는 할 필요가 없다.

 

 

 

> 전하량 = 전류 × 시간

> Q = I × t

이고,

이때 시간의 단위는 초(second, sec, s)이다.

---> 시간의 단위는 시간(hr)이 아닌 초(sec).

 

 

 

> Q = I × t

---> 단위로 나타내면,

> C = A × sec

 

 

 

이제 각 문제를 풀어보자.

 

 

 

 

1. 황산구리 수용액을 전기분해해서

음극에서 64 g의 구리를 석출하려 한다.

10 A의 전기를 흐르면 전기분해에는 몇 시간 소요되는가?

 

 

 

Cu의 몰질량 = 63.5460 ≒ 64 g/mol 이므로,

64 g 구리 = 1 mol 구리

 

 

 

구리 환원 반응식

Cu^2+(aq) + 2e^- → Cu(s)

---> 구리 1 mol 석출에 전자 2 mol 필요.

 

 

 

전자 1 mol = 96500 C 이므로,

필요한 전하량은

2 mol × (96500 C/mol)

= 193000 C

= 193000 A•sec

 

 

 

Q = I × t 이므로,

t = Q / I

= (193000 A•sec) / (10 A)

= 19300 sec

 

 

 

문제에서 “몇 시간 소요” 요구했으니까,

초를 시간으로 환산하면,

19300 sec × (1 hr / 3600 sec)

= 5.36 hr

 

 

 

답: 5.36시간

 

 

 

 

2. 황산구리 용액에 10 A의 전류를 1시간 통하면

구리는 몇 g 석출하는가?

 

 

 

1시간 = 3600초 이므로,

 

Q = I × t

= (10 A) (3600 sec)

= 36000 A•sec

= 36000 C

---> 전하량을 구할 때는

시간은, 반드시, 초(sec) 값을 대입해야 한다.

 

 

 

(36000) (1 / 96500) (1 / 2) (64)

= 11.94 g 구리

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4461 )

 

 

 

답: 11.94 g

 

 

 

 

[키워드] 전기분해의 화학량론 기준