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금속 분극 A+ 예비레포트2025.01.041. 전기화학적 부식 금속의 부식 반응은 일종의 전기화학적 반응으로, 비의도적이고 파괴적인 반응이다. 이는 전자 e를 방출하는 산화 반응(또는 양극 반응)과 이 전자를 받아들이는 환원 반응(또는 음극 반응)이 짝지어질 때 일어난다. 보통 금속의 표면에서 일어나고, 산화 반응이 일어나는 자리를 양극(anode), 환원 반응이 일어나는 자리를 음극(cathode)이라 한다. 금속이 균일하게 부식될 때 금속 표면에는 수많은 양극과 음극이 분산되어 있으며 이 각각의 양극과 음극의 위치는 고정된 것이 아니라, 수시로 변한다. 1. 전기화학적...2025.01.04
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갈바니전지 실험을 통한 전기화학 이해2025.11.131. 갈바니전지 갈바니전지는 산화-환원 반응을 이용하여 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 장치입니다. 두 개의 서로 다른 금속 전극을 전해질 용액에 담그고 외부 회로로 연결하면, 산화 반응이 일어나는 음극에서 전자가 방출되고 환원 반응이 일어나는 양극에서 전자가 받아들여져 전류가 흐르게 됩니다. 2. 전기화학 전기화학은 화학 반응과 전기 현상의 관계를 다루는 학문입니다. 산화-환원 반응에서 전자의 이동을 통해 전기에너지가 발생하거나 소비되며, 이를 정량적으로 분석하기 위해 표준 환원 전위와 네른스트 방정식 등이 사용됩니다. 3. 산...2025.11.13
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철의 부식과 녹의 제거 실험2025.11.141. 철의 부식 메커니즘 철의 부식은 전기화학 과정으로 산소와 물이 철을 녹슬게 한다. 금속 표면의 일부가 양극으로 작용하여 Fe(s)가 Fe2+(aq)로 산화되고, 산소가 음극에서 환원된다. 표준 기전력은 1.67V이며, 대기 중 이산화탄소와 물로부터 생성된 H+이온이 산성 조건을 제공한다. 양극에서 생성된 Fe2+이온은 산소에 의해 추가 산화되어 수화된 산화철(III)인 녹(Fe2O3·xH2O)을 형성한다. 2. 녹의 제거 방법 철의 녹은 염기성 산화물이므로 산 처리로 제거할 수 있다. 강산(염산, 황산, 질산)은 녹뿐만 아니라...2025.11.14
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전기화학 셀과 전기화학적 특성2025.01.121. 전기화학 셀 전기화학 셀은 화학 전지화학반응을 이용해 전기에너지를 발생시키거나, 전기에너지를 이용해 화학반응을 일으키는 장치입니다. 전지에서 전자는 음극에서 양극으로 흐르며, 전류는 양극에서 음극 방향으로 흐릅니다. 볼타전지, 다니엘 전지 등이 대표적인 전기화학 셀의 종류입니다. 2. 산화-환원 반응 산화-환원 반응은 동시에 일어나며, 산화된 물질을 다른 물질을 환원해주는 환원제, 반대로 환원된 물질을 산화시키는 산화제라고 합니다. 이 실험에서는 전자의 이동에 따른 산화-환원 반응이 중요합니다. 3. 표준 전지 전위 표준 전지...2025.01.12
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리튬이온 배터리 레포트2025.01.221. 리튬이온 배터리의 구조와 원리 리튬이온 배터리는 2차전지 종류 중 하나로 양극과 음극 물질의 산화 환원 반응을 통해 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환시키는 장치입니다. 리튬이온 배터리의 구조는 양극재, 음극재, 전해질, 분리막으로 구성되어 있으며, 충전 과정에서 리튬이온은 전해액을 통해 음극으로 이동하고 전자는 전해액이 아닌 양극과 음극이 연결된 외부 도선을 타고 음극으로 이동합니다. 반대로 방전과정에서 음극은 산화반응이 일어나 리튬이온이 전해질을 통해 양극으로 이동하게 되고 전자 또한 외부 도선을 통해 양극으로 이동하게 ...2025.01.22
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화학 반응 보고서(산화 환원 반응)2025.01.161. 산화 반응 산화 반응은 원자나 분자가 전자를 잃는 과정을 의미합니다. 철이 산소와 반응하여 녹을 형성하면 철이 산화되었다고 말할 수 있습니다. 화학적 관점에서 보면, 산화는 전자를 잃는 모든 현상을 말합니다. 2. 환원 반응 환원 반응은 원자나 분자가 전자를 얻는 과정을 의미합니다. 산화의 정반대 과정입니다. 철의 녹이 다른 화학물질의 영향을 받아 원래의 철 상태로 돌아올 때, 녹이 환원되었다고 말할 수 있습니다. 환원은 물질이 전자를 얻게 되면서 원래의 상태나 더 낮은 산화 상태로 변화하는 과정을 말합니다. 3. 산화·환원 ...2025.01.16
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화학전지와 전기화학적 서열 실험 결과2025.11.131. 화학전지 화학전지는 화학반응을 통해 전기에너지를 생성하는 장치입니다. 실험에서는 Pb와 Cu 전극을 사용하여 갈바닉 전지를 구성하고, 산화-환원 반응을 통해 전자의 이동을 관찰합니다. 전지의 기전력(EMF)은 양극과 음극의 표준 환원 전위 차이로 계산되며, 이를 통해 전기화학적 서열을 파악할 수 있습니다. 2. 전극과 전위 전기화학 실험에서 양극(cathode)과 음극(anode)은 산화-환원 반응이 일어나는 위치입니다. 표준 환원 전위는 각 금속의 전기화학적 성질을 나타내며, Pb의 전위는 -0.13V, Cu의 전위는 약 0...2025.11.13
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리튬이온 이차전지 제작 예비레포트2025.05.041. 리튬이온 이차전지의 정의와 특징 리튬이온 이차전지는 Anode, Cathode, Electrolyte로 구성되어 방전 시 Li^+ 이 Anode에서 Cathode로, 충전 시 Cathode에서 Anode로 이동하는 방식으로 구동되는 전지입니다. 리튬이온 이차전지의 특징으로는 높은 에너지 밀도, 메모리 효과 없음, 전해액 추가 불필요 등이 있습니다. 2. 리튬이온 이차전지의 구조와 기본원리 리튬이온 이차전지의 구조는 Anode, Cathode, Electrolyte, Separators로 이루어져 있습니다. Anode 물질로는 ...2025.05.04
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화학전지와 열역학 실험 보고서2025.11.181. 산화-환원 반응 화학 종 사이의 실제 또는 형식적인 전자 이동이 특징이며 전자의 이동은 동시에 진행된다. 산화는 분자나 원자, 이온이 산소를 얻거나 수소 또는 전자를 잃는 반응이고, 환원은 분자나 원자, 이온이 산소를 잃거나 수소 또는 전자를 얻는 반응이다. 이온화 경향이 다른 두 금속을 전해질 용액 속에 넣고 도선으로 연결할 때 일어나는 산화-환원 반응으로 인해 기전력이 생겨 전자가 도선을 따라 이동한다. 2. 다니엘 전지 황산아연과 황산구리 수용액을 전해액으로 하며 음극에 아연, 양극에 구리를 사용한 전지이다. 이 전지의 ...2025.11.18
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리튬 이온 배터리의 원리와 수명 관리2025.11.161. 리튬 이온 배터리의 구조 리튬 이온 배터리는 양극, 음극, 분리막, 전해질 4가지 재료로 구성된다. 양극은 리튬 산화물로 이루어져 리튬 이온을 안정적으로 수용하고 방출하며 높은 에너지 밀도를 가진다. 음극은 탄소 기반 물질로 양극에서 방출된 리튬 이온을 저장한다. 분리막은 양극과 음극을 전기적으로 분리하면서 리튬 이온만 통과시킨다. 비친수성 전해질은 리튬 이온의 원활한 운반을 담당한다. 2. 리튬 이온 배터리의 충방전 원리 충전 시 양극의 리튬이 산화되어 리튬 양이온을 형성하고 전해질을 통해 음극으로 이동한다. 전자는 외부 회...2025.11.16
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