순환전압전류법의 원리와 응용 결과레포트 [분석화학실험, A+]

소개

순환전압전류법의 원리와 응용 결과레포트입니다.
본 실험 과목 A+ 받았습니다. 내용적인 측면에서 자세히 작성하였습니다.

목차

1. 실제 실험 방법
2. 결과 처리 및 결과 분석
3. 토의 및 고찰

본문내용

④ 두 그래프의 피크가 다르게 나타나는 이유를 작성하시오.
페리사이아나이드의 경우, 이는 확산 지배적 반응이다. 따라서 전극 표면에서의 산화·환원 반응이 용액 내에서 확산해 오는 활성 종의 농도에 의해 지배된다. 또한 피크 전류(Ipc, Ipa)가 주사 속도의 제곱근에 비례하고, 가역 반응을 나타낸다.
반면 헤테로폴리산의 경우, 이는 흡착 지배적 반응이다. 따라서 전극 표면에 강하게 흡착한다. 또한 피크 전류(Ipc, Ipa)가 주사 속도에 비례하고, 비가역적 반응이다.
따라서 두 그래프의 피크 전류가 다르게 나타난다.

⑤ 두 그래프가 어떤 차이로 인해 주사속도를 비교할 수 있는 것인지 작성하시오.
페리사이아나이드의 경우, 주사 속도는 50 → 300 → 500 mV/s로 나타난다. 높은 주사 속도를 갖는 이유는 활성 종이 확산에 의해 전극 표면에서 반응하여, 주사 속도를 높여도 반응이 안정적으로 진행되기 때문이다.
헤테로폴리산의 경우, 주사 속도는 10 → 50 → 100 mV/s로 나타난다. 낮은 주사 속도를 갖는 이유는 활성 종이 전극 표면에 강하게 흡착되어 반응하여, 충분한 반응을 일으키기 위함이다.
페리사이아나이드는 피크 전류가 주사 속도의 제곱근에 비례하고, 헤테로폴리산은 피크 전류가 주사 속도에 비례한다는 차이점으로 비교할 수 있다.

[추가 조사]
① 사이클이 진행될수록 CV의 그래프가 조금씩 달라지는 이유를 작성하시오.
1) 전극 표면의 변화: 전극 표면과 활성 종이 반응(흡착, 산화, 부식)하여, 전극 표면의 반응성이 감소하거나 변형될 수 있다. 따라서 피크 전류가 감소하거나 피크 전위가 변할 수 있다.
2) 활성 종 농도의 변화: 산화-환원 반응 시, 사이클이 진행될수록 활성 종이 점차 소비된다. 따라서 피크 전류가 점차 감소할 수 있다.
3) 흡착 지배적 반응이 일어날 경우, 흡착된 활성 종이 시간이 지남에 따라 재배열 혹은 불화성화될 수 있다.

참고자료

· 없음