ある鋼管で、鉄が Fe → Fe²⁺ + 2e⁻ と溶ける腐食の電流が、平均0.10 Aで1年間(365日)流れ続けた。溶けた鉄の質量はどれに最も近いか。Feのモル質量を55.85 g/mol、ファラデー定数を96485 C/molとする。

正解：B. 約0.91 kg

ファラデーの法則から、溶けた質量は m = ItM/(nF) です。1年は 365 × 24 × 3600 = 3.15×10⁷ s なので、流れた電気量は Q = 0.10 × 3.15×10⁷ = 3.15×10⁶ C です。Fe²⁺になるので n = 2 として、m = 3.15×10⁶ × 55.85/(2 × 96485) ≈ 913 g、つまり約0.91 kgになります。約1.8 kgは、電子の数を n = 1 としてしまった誤りです。約0.61 kgは、Fe³⁺になるとして n = 3 で計算した誤りで、問題の反応式と合いません。わずか0.10 Aの腐食電流でも1年で1 kg近い鉄が失われることになり、局部に集中すれば配管に穴をあけるのに十分な量です。