전기분해 및 도금

소개

"전기분해 및 도금"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 날자 및 제목
2. 실험 목적
3. 원리
4. 실험기구 및 시약
5. 시약에 대한 조사
6. 실험방법
7. 실험결과
8. 고찰
9. 참고문헌

본문내용

1. 실험 날짜 및 제목
- 실험 날짜 : 2021년 6월 4일 금요일
- 실험 제목 : 전기 분해 및 도금

2. 실험 목적
전기 에너지를 이용해서 일어나는 화학 반응에 대하여 알아본다.

3. 원리
(1) 전기분해

전기분해는 자발적으로 발생하지 않는 화합물의 분해 반응을 직류 전기를 사용하여 발생하도록 하여 원하는 물질을 얻는 기술을 말한다.
전기분해를 위해서 3가지 기본 요소가 필요하다. 우선 분해하고자 하는 물질, 즉 전해질이 있어야 하는데, 전해질은 자유롭게 움직일 수 있는 이온을 포함하고 있어야 한다. 그리고 직류 전압을 가할 수 있는 두 개의 전극인 양극(anode)과 음극(cathode)이 있어야 하고, 여기에 외부에서 직류 전류가 공급되어야 한다. 외부에서는 전류가 도선을 따라 흐르고, 전자가 전하운반자 역할을 한다. 한편, 전해질 내부에도 전류가 흐르며 여기에서는 이온들이 전하 운반자 역할을 한다. 전극으로는 금속, 흑연, 반도체 등이 사용되는데, 전기 분해하고자 하는 물질과 원하는 물질의 생성에 소요되는 비용에 따라 적절히 선택하여야 한다. 전기분해 기술은 광물에서 원소를 분리해내는 과정으로서 산업적으로 사용되기도 한다.
전기분해 시 (-)극에서는 (+)이온이 환원되고, (+)극에서는 (-)이온이 산화된다. 공업적으로는 금속의 도금, 알루미늄의 제련, 구리의 정제, 다운스(Downs) 공정 (용융 암염의 전기분해) 등에 널리 이용되고 있다.

(2) 산화∙환원 반응

반응물 간의 전자 이동으로 일어나는 반응으로 산화와 환원이 동시에 일어난다. 전자를 잃은 쪽을 산화되었다고 하고 전자를 얻은 쪽을 환원되었다고 한다. 이때, 잃은 전자수와 얻은 전자수는 항상 같다.
산화∙환원 반응이 일어날 때 산화수의 변화가 일어난다. 산화수란 일반적으로 이온으로 되었을 때 전하량이다. 이온의 종류가 두 개 이상인 철과 같은 원자의 경우에는 공유결합을 이루는 전자가 전기음성도가 더 큰 원자에 속해있다고 했을 때의 전하량을 생각하면 된다.

참고자료

· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=4389839&cid=60217&categoryId=60217
· 전기분해 – 네이버 지식백과
· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1190511&cid=40942&categoryId=32252
· 산화∙환원 반응 – 네이버 지식백과
· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5810624&cid=60217&categoryId=60217
· 이온화 경향 – 네이버 지식백과
· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5741288&cid=60217&categoryId=60217
· 도금 – 네이버 지식백과
· https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5662982&cid=62802&categoryId=62802
· 황산구리 – 네이버 지식백과