| English | 意味 |
|---|---|
| Faraday's constant/ˈfærədeɪz ˈkɒnstənt/ | ファラデー定数 |
| electrolysis/ɪlekˈtrɒləsɪs/ | 電気分解 |
Counting atoms with a stopwatch
- Pass current through a solution and metal plates out.
- The longer and stronger the current, the more metal forms.
- Charge is just electrons, and electrons build atoms.
- So a clock and an ammeter can count atoms.
Charge equals current times time
- The total charge is $Q = It$, current times time.
- More current or more time means more charge.
- That charge is a flood of electrons.
$5\ \text{A}$の電流が$200\ \text{s}$流れた。全電荷（C単位）は？
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
$Q = It = 5 \times 200 = 1000\ \text{C}$.
Faraday's constant
- Divide the charge by Faraday's constant 法拉第常数 $F$ to get moles of electrons.
- $F \approx 96{,}500\ \text{C/mol}$.
- The moles of electrons drive the electrode reaction.
電荷量を電子のモル数に変換するには、...で割る。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
電子のモル数 $= Q / F$。
From electrons to product
- The half-reaction tells how many electrons each atom needs.
- Divide the moles of electrons by that number to get moles of product.
- More charge means more metal deposited.
電解セルを運転する
電解質に電流を流し、各電極でどのイオンが放電されるかを確認する。
セルに流す電荷量を増やすと...
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
電荷量が多いほど電子も多く、生成物も多くなる。
Depositing copper ($\text{Cu}^{2+} + 2e^- \to \text{Cu}$) needs 2 electrons per atom. For $2\ \text{mol}$ of electrons, how much copper?
- $2\ \text{mol e}^- \div 2 = 1\ \text{mol Cu}$.
- So $1$ mole of copper plates out.
$\text{Cu}^{2+} + 2e^- \to \text{Cu}$ は原子あたり 2 個の電子を必要とする。$4\ \text{mol}$ の電子から生成される Cu のモル数は何モルか？
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
$4\ \text{mol e}^- \div 2 = 2\ \text{mol Cu}$.
ファラデーの法則計算の手順を並べ替えよ。
難易度 3/5 · 200 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
電荷 → 電子のモル数 → 生成物のモル数の順。
銀（$\text{Ag}^+ + e^- \to \text{Ag}$）を析出させるには、原子あたり ____ 個の電子が必要である。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
$\text{Ag}^+$ は原子あたりただ1個の電子を受け取る。
Convert charge to moles of electrons with Faraday's constant first, then use the half-reaction's electron count to get moles of product. Watch the electrons per atom ($\text{Cu}^{2+}$ needs 2, $\text{Ag}^+$ needs 1). And $Q = It$ needs current in amperes and time in seconds.
In electrolysis 电解, the charge $Q = It$ delivers electrons. Divide by Faraday's constant ($\approx 96{,}500\ \text{C/mol}$) for moles of electrons, then divide by the half-reaction's electrons-per-atom for moles of product. More charge deposits more metal.