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[화학실험] 화학 전지

(1)Abstract
-이번 실험에서는 다니엘 전지에서 농도에 따른 전위 , 결합력의 종류에 따른 전기 전도도, 잘 녹지 않는 염의 용해도 곱상수에 대해 알아보았는데, 실험결과 오차가 컸다. 첫 번째실험은 Cu(NO3)2 의 농도를 바꾸어가며 전압을 측정하였는데, 오차가 농도에 따라 각각 0.242V, 0.299V, 0.356V 였다. 두 번째 실험에서는 여러 물질에 전극을 꼽고 다이오드에 불이 들어오는가를 확인해 전기가 통하는지를 알아보았는데 예상과 일치했다. 세 번째 실험에서는 다니엘 전지를 만들어 그곳에 KCl을 넣어 AgCl의 Ksp를 구해보았는데 이론값과 많은 차이(-)가 났다. 이것은 계산상 오류로 생각되나 잘못된 곳을 찾지 못했다. 전체적으로 실험에 잘 안 되었다.
(2)Introduction
-‘실험A. 다니엘 전지’에 관하여...
다니엘 전지는 아연과 아연 용액, 구리와 구리 용액의 두 반쪽 전지가 염다리와 외부 회로로 연결되어 있다. 이 때, 외부 회로에서 측정되는 전위를 이 전지의 기전력(Ecell) 이라고 하는데, 이는 산화 전극의 전위와 환원 전극의 전위의 합이된다.

Ecell 〓 환원 전위 + 산화 전위

〓 Ecathode - Eanode

그런데, 하나의 전극 전위를 독립적으로 측정하는 것이 불가능하고, 우리는 단지 전지의 기전력만 측정할 수 있으므로, 반쪽 전지들을 서로 비교하기 위해서는 기준이 될 수 있는 전극(reference electrode)이 필요하게 된다. 이는 위치 에너지가 기준에 따라 달라짐을 나타낸다. 규약에 따라 표준 수소 전극을 기준 전극으로 하고, 이 전극의 전위를 0으로 정하였다.여러 책에서 찾아 볼 수 있는 반쪽 반응의 전위들은 표준 수소 전극을 기준으로 한 표준 환원 전위이다. 그리고, 한 반쪽 전지의 산화 반반응과 환원 반반응은 서로 역반응의 관계에 있으므로, 위에서 나타난 산화 전위의 값은 문헌에 표시된 값에 (-)가 붙게 된다.
표준 환원 전위가 클수록 자신이 환원되려는 경향이 강함을 나타내고, 그 값이 작을수록 반대로 산화되려는 경향이 강하다. (따라서, 전자는 자신은 환원되고, 상대방을 산화시키는 산화제로 작용할 것이다.)
그런데, 책에서 나오는 표준 환원 전위의 값은 말 그대로, 표준 상태에서 측정된 값들이다. 여기서, 말하는 표준상태란, 모든 용질과 기체의 활동도(Activity)가 1일 때이지만, 여기서는 각 용액의 농도가 1M, 각 기체의 압력이 1atm…(생략)
 

    
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