[일반화학실험]화학 전지와 전기화학적 서열-예비 및 결과 보고서

소개

저희 학교 조교의 주문대로
Discussion에 중점을 두며 열심히 썼습니다. (고찰 - 한 장 분량)
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목차

1. 실험 목표

2. 이론

3. 실험기구 및 시약

4. 실험 방법

5. 실험 결과

6. 고찰 및 분석

본문내용

1. 실험 목적
산화-환원 반응에 동반하는 전자의 흐름을 이용하여 만들어진 전지의 기본원리를 이 해하고 전지의 전위차와 산화-환원력에 대해 알아본다.
2. 이론
화학전지란 아래의 그림과 같이 화학 반응을 이용하여 전기 에너지를 얻어내는 장치를 말한다. 아연 이온과 구리 이온은 염다리 또는 다공성 칸막이로 연결시키고 금속 아연과 금속 구리를 도선으로 연결시키면 전자는 도선을 통하여 흐르게 된다. 즉, 금속 아연을 황산구리 용액에 담그면 아연이 녹아 아연 이온으로 산화되고 구리 이온은 환원되어 금속 아연 표면에 금속 구리가 석출된다. 이와 같이 산화 환원 반응은 전자를 내어주는 환원제와 전자를 받아들이는 산화제의 쌍의 작용으로 일어나며, 이때 잃거나 얻은 전자의 수는 같다.
산화-환원 반응의 척도는 전위차인데, 전위차는 수소 반쪽전지를 기준으로 하여 측정한다. 표준 반쪽전지는 수소이온 농도가 1.0 M인 용액에 담근 백금 전극 위에 1기압의 수소를 접촉시켜서 만든 것이다.
2H+(1.0 M) + 2e- ⇌ H2(1atm) E0 = 0.00 V
이 반쪽전지를 표준 수소전극이라 하고, 이 때의 전위를 0.00 V로 정하였다. 다른 반쪽전지의 전위는 이 표준 수소전극과의 전위차를 측정하여 구한다. 이 때 전위차는 환원전위차로 표시한다.
염다리는 산화, 환원이 일어나는 곳의 용액이 서로 다를 때 직접 섞이지 않도록 하는 기능이다. 화학전지나 전기분해의 실험에서, 두 용액을 혼합하지 않고 전기적으로 연결하기 위하여 쓰는 장치로서 보통 유리로 만든 U자관에 염류 용액을 채운 것이다. 그 두 끝을 각각의 용액에 담가서 쓰는데 관 내부의 액체가 외부와 섞이지 않도록 관 내부의 액체를 젤라틴이나 한천으로 굳혀서 사용한다. 또 액간 접촉전위를 작게 하기위하여 음양 두 이온의 이동도의 차가 될 수 있는 대로 작은 염, 즉 KCl, KNO3를 쓴다--(산화, 환원 반응에 참여하지 않고, 단순히 용액의 전기적인 중성을 유지한다.) 흔히 생각할 때 염다리로 전류가 흐른다고 착각을 할 우려가 있다.

참고자료

· 없음