[일반화학실험]화학전지와 열역학

소개

"[일반화학실험]화학전지와 열역학"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구 및 시약
4. 실험 방법
5. 주의 사항
6. 실험 결과
7. 토의 사항
8. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
가. 산화-환원 반응을 이용한 갈바니 전지를 만들어 보고 이를 통해 실생활에 쓰이는 전지에 대해 이해한다.

2. 실험 이론 및 원리
가. 전기화학 전지의 종류
전기화학 전지는 화학에너지와 전기에너지를 상호 변환하여 에너지를 발생시키는 장치이다.
갈바니 전지(=볼타 전지)는 자발적 화학반응으로 전류가 발생하고 전해 전지는 전류를 이용하여 비자발적 반응이 발생한다. 화학전지로 만들어진 실용전지들의 예는 다음과 같다.
1) 1차 전지 : 건전지, 산화은 전지, 알칼리 전지, 리튬 전지 등
2) 2차 전지 : 납축전지, 수은전지, 니켈카드뮴 전지, 연료전지 등

나. 산화-환원 반응(oxidation-reduction reaction, redox reaction)
1) 산화와 환원이 화학 반응식에서 항상 함께 일어난다는 것을 강조함.
2) 산화(oxidation) : 반응물이 전자를 잃는 것 ex) Na → Na ^{+} + e ^{-} (산화수 증가)
3) 환원(reduction) : 다른 물질로부터 전자를 얻는 것 ex) Cl _{2} + 2

<중 략>

본 화학전지와 열역학 실험의 목적은 산화-환원 반응을 이용한 갈바니 전지를 만들어 보고 이를 통해 실생활에 쓰이는 전지에 대해 이해하는 것이다. 그러기 위해서는 물질이 전자를 잃는 산화 반응(oxidation)과 전자를 얻는 환원 반응(reduction)이 항상 동시에 일어남을 뜻하는 산화-환원 반응(oxidation-reduction reaction, redox reaction)과 갈바니 전지(볼타 전지)에 대하여 알고 실험을 진행해야 했다. 그리고 실험 진행 과정에서 사용하는 염다리에 대하여도 알고 있어야 했다. 염다리는 주로 전지 반응에 참여하지 않는 염인 KNO _{3} 나 KCl로 포화된 뜨거운 한천 용액으로 만든다. U자관에 포화된 한천 용액(agar reagent)을 넣고 식히면 고형화가 된다. 염 이온은 염다리를 통해 이동할 수 있지만, 한천은 그 자리에 남아있다.

참고자료

· 화학교재연구회, 재미있는 일반화학실험, 사이플러스(2010), p212
· 일반화학 1(제7판), Brady, Jespersen, Hyslop, 자유아카데미, p.214, p.890～911
· John E. McMurry 외 1명, 일반화학, 자유아카데미(2014), p.255, p.261, p.703, p.704～705, p.713～715