国家公務員総合職（化学・生物・薬学）R4年 問26解説

　問 題　　　　　

M_A，M_B は2 価の陽イオンになる金属であり，M_B²⁺ + M_A → M_B + M_A²⁺ の反応の標準ギブズエネルギー変化は -210 kJ・mol^-1 である。次の電池式で表される電池の 300 K における起電力として最も妥当なのはどれか。

（-）M_A | M_ASO₄ (0.10 mol・L^-1）|| M_BSO₄ (1.0 mol・L^-1) | M_B（+）

ただし，電解質水溶液の活量は 1.0，ファラデー定数は 9.7 × 10⁴ C・mol^-1，気体定数は 8.3 J・mol^-1・K^-1 とし，log_e 10 = 2.3 とする。

1．-2.2 V
2．-1.1 V
3． 1.1 V
4． 1.4 V
5． 2.2 V

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

標準ギブズエネルギーと起電力と来たので「ΔG = -nFE」 を思い出します。2 価の陽イオンになる金属なので、やり取りする電子のモル数は 2 です。n = 2 を代入します。

-210 × 10³ = -2 × (9.7 × 10⁴) E
∴ E = 105/97 ≒ 1.1 です。

以上より、正解は 3 です。