化学
高校生
解決済み

この問題の(3)番の解答で、×1/4とありますが、どうして1/4をかけているのか分かりません💦たまに×4という場合もあるのですが、どこから見て×4や×1/4となるのですか?

0×10° C/mol 第7章電池と電気分解 101 電気分解の量的関係 例題31 循酸銀水溶液に白金電極を浸し,0.965 A の電流を 10.0分間通じた。 Ag=108, ファラデー定数=9.65×10° C/mol として, 次の問いに答えよ。 /1)陽極·陰極での変化を,それぞれe- を含むイオン反応式で表せ。 (2) 流れた電気量は何Cか。また, 移動した電子は何 mol か。 (3) 陽極で発生する気体は何か。 また, その体積は標準状態で何 mL か。 (4)陰極の質量は何g変化するか。増, 減を付して答えよ。 *164~169 Pt Pt 硝酸銀水溶液 指針 白金電極の場合,陽極ではハロゲンが生成する か O2 が発生する。陰極ではイオン化傾向の小さい金 属が析出するか, Hzが発生する。 銅や銀が陽極の場 合,極板が溶ける。 解答(1) [陽極) 2H20 (3)(1)の反応式より,e"4mol によって酸素 O2 1 mol が発生することがわかるから, 1 22.4L/mol×6.00×10-3mol× 4 =0.0336 L=33.6mL 圏酸素 33.6mL O2 + 4H* + 4e (4)(1)の反応式より,e-1molが流れると Aglmol が析出することがわかるから, 108 g/mol×6.00×10-3 mol30.648 g 増答 [陰極) Ag* +e Ag (2) 1A×1s=1A·s=1C より, 0.965 A×(10.0×60)s=5.79×10°C 答 5.79×10°C 9.65×10* C/mol =6.00×10-3 mol 答

回答

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画像参照
流れた電気量はe-のmol、発生したO2はその何倍かをかけ算する。
O2の半反応式(1)式で、右辺にある4e-とO2の係数がmol比。
つまり、e-は係数4、O2は係数1だから、発生するO2はe-の1/4だから、×1/4
以上ここまで。

逆にO2のmolが分かっていて、e-が何mol流れたかなら、×4です🙇

🍇こつぶ🐡

まあ、ここまで来ると、国語力の問題または比。
e-を4→1molにした時、発生する気体のmolを1→xとすると、

4:1=1:x  x=1/4
だから、xをかけ算し、×1/4

〇〇は△△の何倍か? 〇〇は1、△△が4だから、
1は4の何倍?という問題。1/4倍ですね。

発生する酸素〇〇は、流れた電気量△△の1/4倍。だから、流れた電気量molに×1/4します。これで発生酸素molになります。流れた電気量を標準状態体積にかけ算し、×1/4で体積になります🙇

minmin❤

理解出来ました!ありがとうございます!

🍇こつぶ🐡

いえいえ🙇

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回答

長いです。すみません。
化学反応式の係数比=mol比
は抑えておいてください。どういうことかというと、今回の式なら、
「2H2OからO2が1mol産まれたら、同時にe-は4mol生まれる」ということです。
例えば、手足合わせて4本あるロボット(反応式でいうH2Oだと思ってください)をバラバラに分解した時、胴体1個(O2)、手足4本(e-)、に出来ますよね。と、いうことは、逆に考えたら、そういうロボットは手足4本あるなら、胴体は1つある。と考えられますね。ならば、「手足の数と胴体の数の比」は常に4:1と考えることができます。
というのを化学反応式にも当てはめます。
「2H2Oロボット1mol」を分解したら「4molのe-が生まれる」のと同時に、「1molのO2が生まれる」ということになります。ここからは比の計算です。
4molのe-が生まれた時、それに対応して1molのO2が生まれるなら、Amolのe-が生まれた時、O2は何mol生まれますか?
というと、4mol:1mol=Amol:xmol
よって、4x=Amolとなりますね。
という感じで、係数比=mol比というのはとんでもなく大事になるので頑張って身につけてください!

minmin❤

分かりました!ありがとうございます!

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