H28 材料系 専門試験科目 化学 無機化学[2]

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(a)4
(b)化学量論的?
陽イオン:4個 
陰イオン:4個
六方最密構造 立方最密構造
\begin{eqnarray}
2-y&=&0.85×2+0.15 \\
y&=&0.15 \\
\end{eqnarray}
また、酸素空孔は
\begin{eqnarray}
\f{8×\f{0.15}{2}}{1.4×10^{-22}}&=&4.28×10^{21} \\
&=&4.3×10^{21}[個]\\
\end{eqnarray}
存在する。
(c)?
(d)?
(e)自由電子
(f)減少
(g)増加
(h)励起電子?
(i)$\rm 2e^-$
(j)$\rm 2O^{2-}$

\begin{eqnarray}
E&=&\f{8.31×1000}{2×9.65×10^4}×5.30 \\
&=& 0.23[{\rm V}](※{\rm J/C=V}です。)\\
\end{eqnarray}
高酸素分圧側で空気中の酸素を受け取り、酸化物イオンにしている、つまり電子を消費している正極であるので正の電位になるのは高酸素側。
\begin{eqnarray}
ΔG&=&nFE \\
&=& RT\ln\f{p_1}{p_2}\\
&=& 8.31×1000×5.30\\
&=&44043{[\rm J]} \\
&=& 44.0{[\rm kJ]}\\
\end{eqnarray}

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