물리화학 실험 화학전지 레포트

소개

물리화학 화학전지 실험 A+ 레포트입니다.

목차

1. 실험 목표

2. 이론 및 배경

3. 실험 기구 및 시약

4. 실험 방법
1) 용액 제조
2) 실험 과정

5. 실험 결과
1) Galvanic cell의 전지 전위
2) 농도 차 전지 전위를 이용하여 Faraday 상수 구하기

6. 토의 및 고찰

7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목표
 산화-환원반응을 이용한 전자 이동과 전기의 에너지를 얻는 전지의 원리를 알아보며 전자의 전압을 측정하여 Faraday 상수를 구해본다.
2. 이론 및 배경
 산화 환원 반응
반응물 간의 전자 이동으로 일어나는 반응으로 산화와 환원이 동시에 일어난다. 산소를 얻으면 산화되고 산소를 잃으면 환원된다. 또한, 전자를 잃은 쪽을 산화 되었다고 하고 전자를 얻은 쪽을 환원되었다고 한다. 이때, 잃은 전자수와 얻은 전자수는 항상 같다. 산화·환원반응이 일어날 때 산화수의 변화가 일어난다. 산화수란, 일반적으로 이온으로 되었을 때 전하량이다. 산화되면 산화수가 증가하고 환원되면 산화수가 감소한다.
 산화제와 환원제
산화 환원 반응에서는 산화만 따로 일어날 수 없고, 또 환원만 따로 일어날 수도 없다. 산화가 일어나기 위해서는 반드시 환원되는 물질이 있어야 하고 환원이 일어나기 위해서는 반드시 산화되는 물질이 있어야 한다. 다시 말하면, 산화와 환원은 언제나 동시에 일어난다. 이렇게 산화 환원 반응이 일어날 때 상대 물질을 산화시키고 자신은 환원되는 물질을 산화제라고 한다.
환원제는 산화 환원 반응에서 자신은 산화되면서 상대 물질을 환원시키는 물질이다. 흔히 사용되는 환원제에는 수소, 수소화붕소나트륨, 이산화황, 탄소 등이 있다.
 표준수소전극
촉매성의 백금(Pt) 전극 표면이 수소 이온(H+)의 활동도가 1인 산성 수용액에 접촉하게 하고 1기압의 수소 기체(H2)를 전극이 담긴 통속으로 넣어주어 구성한 전극으로 Eo=0.0V로 표준 전위의 기준점이 되도록 구성한 전지이다.

여기서 H+의 활동도는 1이고 수소 기체의 압력은 1기압이다. 그림의 백금 전극은 표면을 처리하여 촉매성을 띠게 한 것이며, 그 주위에 외부로부터 1기압의 수소 기체를 공급할 수 있도록 되어 있다. 수용액은 수소이온의 활동도가 1이 되도록 조절되어 있다. 이러한 표준수소전극의 전위는 임의로 0.00V로 정한다.

참고자료

· [네이버 지식백과] 산화환원반응 [oxidation-reduction reaction] (두산백과 두피디아, 두산백과)
· [네이버 지식백과] 산화제 [oxidizing agent] (두산백과 두피디아, 두산백과)
· [네이버 지식백과] 표준수소전극 [Standard Hydrogen Electrode] (두산백과 두피디아, 두산백과)
· [네이버 지식백과] 이온화 경향 [Ionization tendency] (물리학백과)
· [네이버 지식백과] 갈바니 전지 [galvanic cell] (화학백과)
· 줌달의 기본일반화학 제8판 / Steven S. Zumdahl , Donald J. Decoste / CENGAGE
· 물리화학 / 교재편찬위원회 /동화기술
· 강위경 외 7명, 일반화학실험 제 2판, p 89 ~ 97, 자유아카데미