어떤 강관에서 철이 Fe → Fe²⁺ + 2e⁻로 녹는 부식 전류가 평균 0.10 A로 1년간(365일) 계속 흘렀다. 녹은 철의 질량에 가장 가까운 것은 무엇인가? Fe의 몰질량을 55.85 g/mol, 패러데이 상수를 96485 C/mol로 한다.

정답: B. 약 0.91 kg

패러데이 법칙으로부터 녹은 질량은 m = ItM/(nF)입니다. 1년은 365 × 24 × 3600 = 3.15×10⁷ s이므로, 흐른 전기량은 Q = 0.10 × 3.15×10⁷ = 3.15×10⁶ C입니다. Fe²⁺가 되므로 n = 2로 하여 m = 3.15×10⁶ × 55.85/(2 × 96485) ≈ 913 g, 즉 약 0.91 kg이 됩니다. 약 1.8 kg은 전자의 수를 n = 1로 해 버린 오류입니다. 약 0.61 kg은 Fe³⁺가 된다고 보고 n = 3으로 계산한 오류로, 문제의 반응식과 맞지 않습니다. 불과 0.10 A의 부식 전류로도 1년에 1 kg 가까운 철이 손실되는 셈이며, 국부에 집중되면 배관에 구멍을 내기에 충분한 양입니다.