はじめに
ファラデーの法則や電気量が絡んだ計算問題は大学入試や定期テストで頻出。このページではファラデーの法則や電気量について、定義や公式、計算解法などを１から丁寧に解説していく。ぜひこの機会に電気量計算をマスターしてライバルと差をつけよう！
ファラデーの法則
電極で変化するイオンの物質量（mol）は流れた電気量（C）に比例する。これを、ファラデーの法則という。
電気量・ファラデー定数
電気量はクーロン（C）とファラデー（F）の２つの単位で表される。
1Cは1アンペア（A）の電流が１秒間流れた時の電気量である。
\mathrm{ 電気量(C) ＝ 電流(A) × 時間(秒) }
\]
1Fは電子1molのもつ電気量である。
\mathrm{ 電気量(F) ＝ 9.65 × 10^{4}(c/mol) }
\]
ちなみに、この9.65×104という数値はファラデー定数と呼ばれている。
電気量計算の解法
電気量計算は上の関係を意識すれば誰でも簡単に解くことができる。いくつか例題用いて解説していこう。
（１）
問題文に電流（A）と時間（秒）が書かれているので、まずはそれを使って流れた電気量（C）を求める。
\mathrm{ 5(A)×3860(秒)=19300(C) }
\]
次に、求めた電気量とファラデー定数を用いて流れた電子e–のmolを求める。
\mathrm{ \begin{align}
e^{-}(mol)&=\frac{ 19300(C) }{ 9.65×10^{4}(C/mol) }\\
&=0.2
\end{align} }
\]
（２）
Cu2+ + 2e– → Cu
まずは、電気量とファラデー定数を用いて流れた電子e–のmolを求める。
\mathrm{ \begin{align}
e^{-}(mol)&=\frac{ 9650(C) }{ 9.65×10^{4}(C/mol) }\\
&=0.1
\end{align} }
\]
次に、反応量計算を行い、銅の析出量を求める。
2:64=0.1:x\\
\leftrightarrow x=3.2(g)
\]
（３）
2H2O → O2 + 4H+ + 4e–
問題文に電流（A）と時間（秒）が書かれているので、まずはそれを使って流れた電気量（C）を求める。
\mathrm{ 3(A)×1930(秒)=5790(C) }
\]
次に、求めた電気量とファラデー定数を用いて流れた電子e–のmolを求める。
\mathrm{ \begin{align}
e^{-}(mol)&=\frac{ 5790(C) }{ 9.65×10^{4}(C/mol) }\\
&=0.06
\end{align} }
\]
最後に、反応量計算を行い、酸素の発生量を求める。
22.4:4=x:0.06\\
\leftrightarrow x=0.336(L)
\]
関連：個性豊かな電池たち。
化学のグルメでは、高校化学で頻出の電池の仕組みや計算問題の解き方を解説。全て入試頻出なので、必ず確認しておこう。
関連：問題集、作りました。
化学のグルメオリジナル問題集「理論化学ドリルシリーズ」の販売を開始しました！
モル計算や濃度計算、気体計算など多くの人が苦手とする分野の計算解法が詰まった問題集になっています。詳細は【公式】理論化学ドリルシリーズにて！
コメントは受け付けていません。