2021年問１４（３）電気化学　ファラデー定数と電流効率

2021年　電気化学　問１４（３）

電気分解におけるファラデーの法則の定数はファラデー定数と呼ばれ、\(96500[C/mol]\)であるが、電子１個あたりでは、\(\fbox{A}×10^{-19}[C]\)である。

例えば、アルミナ（\(Al_2 O_3\)）を電気分解してアルミニウムを作ることを考え、\(3[kA]\)の電流で１５時間電解反応させたとすると、アルミニウムの反応が３電子反応であることから、理論的に得られるアルミニウムは\(\fbox{B}[kg]\)である。実際の電気分解では電流効率を考慮する必要があり、その値が\(９２％\)であったとき、得られるアルミニウムは\(\fbox{C}[kg]\)となる。

ここで、アボガドロ定数は\(6.02 \times 10^{23}mol^{-1}\)、アルミニウムの原子量は\(27.0\)とする。