전기화학과 Nernst식(고려대학교 화학실험 결과보고서)

소개

안녕하세요! '전기화학과 Nernst식' 화학실험 결과레포트입니다~! 반쪽반응식, 전위차 이론값 계산, 용해도곱 상수 측정 등 실험과정을 자세하게 서술해놓았습니다! 많은 이용 부탁드립니다 :)

목차

I. Results
1. 실험 A. 전기화학적 서열(이온화 경향) 확인

II. Calculation & Analysis
1. 실험 B. 화학 전지
1) Zn – Pb
2) Zn - Cu
3) Pb – Cu
2. 실험 C. 전지 전위와 농도
3. 실험 D. 용해도곱 상수 측정

III. Conclusions

IV. Discussion
1. 볼타전지와 다니엘전지의 차이점을 생각해보고 다니엘전지의 장점은 무엇인지 생각해보자.
2. 다음과 같은 농도차 전지가 있을 때, 산화-환원 전극을 구분하고, 이 전지의 전위와 전자가 흐르는 방향을 생각해보자.

V. Reference

본문내용

Ⅲ. Results

실험 A. 전기화학적 서열(이온화 경향) 확인
Zn(NO _{3} `) _{2}수용액에 금속 Pb와 Cu를 넣었더니 Zn 금속이 석출되거나 하는 반응이 없었다. 즉, 수용액 속에 여전히 Zn ^{2+} 상태로 남아있는 것이다. 이를 통해서 Zn이 Pb와 Cu보다 이온화 경향이 크다는 것을 알 수 있었다. (Zn > Pb, Cu)
Cu(NO _{3} `) _{2}수용액에 금속 Pb와 Zn을 넣었더니 Cu금속이 석출되는 것을 확인하였다. 이는 Pb와 Zn가 산화되어 Cu ^{2+}를 환원시킨 것이다. 이를 통해서 Pb와 Zn이 Cu보다 이온화 경향이 크다는 것을 알 수 있었다. (Zn, Pb > Cu)
Pb(NO _{3} `) _{2}수용액에 금속 Cu와 Zn을 넣었더니 아연판(Zn)에는 납(Pb)이 석출되지만 구리판(Cu)에는 납(Pb)이 석출되지 않는다. 이는 아연은 산화하여 이온이 되고 전자를 받은 납이온이 금속이 되어 석출된다는 것이다. 그러나, 납이 구리보다 산화 경향성이 커서 이온으로 되려는 성질이 강해 반응이 일어나지 않는다.
따라서 금속의 이온화경향은 아연(Zn)>납(Pb)>구리(Cu) 순서이다. 1.00MCu(NO_3`)_2 용액에서는 구리이온이 환원되어 석출되었기 때문에 처음보다 용액의 푸른색이 옅어진 것을 확인할 수 있다.

<중 략>

Ⅴ. Conclusions

실험 A에서는 이온화경향성에 따라서 금속 이온이 있는 용액에 다른 금속들을 넣어 금속이 석출되는지 안 되는지를 확인하여 단순히 어떤 금속이 산화되려는 정도가 큰지 비교하는 실험이다. 아연, 구리, 납 이 세 가지를 비교해 보았을 때, 우리가 이미 알고 있는 이론과 같이 아연(Zn) > 납(Pb) > 구리(Cu) 순으로 이온화 경향이 큰 것을 알 수 있었다.

참고자료

· 고려대학교 교양화학실 6강 예비노트 자료
· Zumdahl, 사이플러스, 제 9판, Oxtoby, 제 18장 전기화학, 873쪽.
· 사이언스올
· https://www.scienceall.com/%EB%86%8D%EB%8F%84%EC%B0%A8%EC%A0%84%EC%A7%80concentration-cell-%E6%BF%83%E5%BA%A6%E5%B7%AE%E9%9B%BB%E6%B1%A0-2/
· 좋은습관, 농도차 전지. 농도 전지, https://ywpop.tistory.com/9626
· https://if-blog.tistory.com/5841 [교육부 공식 블로그]
· 볼타 전지, 다니엘 전지
· https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=novem01124&logNo=80147326949&proxyReferer=https%3A%2F%2Fwww.google.com%2F
· 농도차 전지
· 동아엠앤비출판사 네이버 블로그,
· https://m.post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=9838703&memberNo=29381200