exp.9 electrogravimetry and gravimetry

목차

I. Purpose

II. Theory
1. electrogravimetry
2. gravimetry
3. 전기분해
4. 전기화학에서 반응에 필요한 전압을 변화시키는 요소
5. 산화 전극과 환원 전극
6. 표준환원전위와 표준 수소 전극
7. Ni-DMG complex

III. Apparatus and Reagents

IV. Procedure
1. Electrogravimetry (Quantification of copper)
2. 무게분석 (Quantification of nickel)

V. Data&Results
1. Electrogravimetry (Quantification of copper)
2. 무게 분석 (Quantification of Nickel)

VI. Discussion

본문내용

Purpose: Electrogravimetry를 이용하여 미지시료에서 Cu를 정량하고 그 원리를 이해한다. DMG를 이용하여 선택적으로 Ni을 침전시키고, 질량을 측정함으로 Gravimetry의 원리를 이해한다.

Theory
1. electrogravimetry
전기 무게 분석법은 전기 분해에 의해 전극 위에 석출된 물질의 양을 정량적으로 분석하는 방법이다. 석출된 물질의 양은 전기분해 전 후 전극의 무게 변화를 관찰해서 결정한다. 이번 실험에서 물질 석출 완결 여부는 구리 이온에 의한 푸른 빛이 사라진 것, 용액에 새롭게 잠긴 전극 표면에서 새롭게 석출이 되지 않는 것, 용액 한 방울을 이용한 정성 분석 등을 통해 판단할 수 있다.

2. gravimetry
무게 분석법은 시료의 무게를 측정해서 정량분석하는 방법으로 시료를 가열해서 휘발성 화합물의 양을 분석하는 방법, 물질을 침전시켜서 정량분석하는 방법 등이 있다. 이번 실험에서는 니켈의 양을 분석할 때 DMG 용액과 니켈이 형성한 침전물을 중량 분석한다.

3. 전기분해
화합물의 분해가 자발적으로 일어나지 않을 경우, 직류 전기를 가하면 분해된다. 이렇게 전기를 이용해서 화합물을 분해하는 반응을 전기분해라고 한다. 이번 실험에서는 구리 미지시료를 전기분해해서 환원전극에 구리를 석출시키며, 전기분해를 통해서 얻을 수 있는 물질의 질량은 패러데이 법칙을 통해서 계산할 수 있다.

4. 전기화학에서 반응에 필요한 전압을 변화시키는 요소
(1) 과전위: 전극에서 진행되는 반응의 활성화에너지를 극복하기 위해서 가해주는 전압으로 반응을 촉진시킨다. 과전위가 커질수록 전류밀도가 높아지며, 물질에 따라 활성화 에너지가 다르기 때문에 필요한 과전위도 달라진다.
(2) 저항전위: 전류가 흐를 때, 화학 전지를 구성하는 용액의 저항을 극복하는데 필요한 전압

참고 자료

Daniel C Harris. 분석화학. 자유아카데미. 2021. 10판 pp447-457