[전기화학,화학공학] 전기화학 Report2

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1. 전극전위(electrode potential)와 표준 전극전위(standard electrode potential),
셀 전위(cell potential)와 표준 셀 전위(standard cell potential),

● 전극전위와 표준 전극전위
◉ 전극전위란 주어진 반쪽 셀(전극)에서 일어날 수 있는 산화 또는 환원 반-반응(전극반응<electrode reaction>)의 경향성(추진력)을 수치로 표현한 것이다. 다양한 종류의 전극들이 소유하는 전극전위들을 서로 비교하기 위하여 전극반응들은 모두 다 환원 반-반응으로 표현한 후 그 환원 반-반응들의 경향성들을 서로 비교하게 된다. 따라서 전극전위는 환원전위(reduction potential)라고도 부를 수 있다.

◉ 표준 전극전위는 전자의 이동(electron transfer), 즉 전극반응에 관여하는 화학종의 활동도가 ‘1’일 때 얻어진 전극전위를 말한다. 주어진 화학종의 활동도가 ‘1’이라는 것은 그 화학종이 표준상태에 있음을 의미하며, 수용액에 존재하는 화학종들의 경우 농도가 1 M 일 때 그리고 기체의 경우에는 부분압력이 1 atm일 때가 해당 화학종들의 표준상태이다.

◉ 전극들의 표준 전극전위를 측정하기 위해서는 표준수소전극(standard hydrogen electrode, SHE)을 제1차 기준전극(primary reference electrode)으로 사용한다.
표준수소전극은 앞 page의 오른쪽 반쪽 셀[/HCl(aq, 1 M)/H2(g, 1 atm)/Pt(s)]과 같은 모습을 하고 있으며, 표준 수소전극의 전극반응과 표준 환원전위는 다음과 같다.

○ 전극 반응(electrode reaction): 2H+ + 2e = H2(g)
○ 일반적으로 표준 환원전위는 다음과 같이 표현하고 SHE의 표준 환원전위는 ‘0’이다.
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