일반화학실험 - 전기화학 예비레포트

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본문 1. 실험제목: 전기화학(갈바닉 전지) 2. 실험날짜: 2011년 11월 28일 월요일 5,6교시 3. 실험목적: 자발적으로 일어나고 에너지를 낼 수 있는 산화-환원 반응은 외부회로에 전류를 흐르게 할 수 있다. 이 원리를 이용하여 갈바닉 전지의 작동원리를 이해하려 한다. 4. 이론: 전기화학은 산화-환원 반응의 경우와 같이 전자의 이동을 포함하는 특정한 화학변화에 기초를 두고 있다. 이러한 화학반응은 갈바닉 전지에서와 같이 자발적으로 일어나서 전기에너지를 생산해 낼 수도 있으나 어떤 반응은 전기분해에서와 같이 반응이 자발적이지 못하고 전기에너지를 외부에서 공급해야 반응이 일어나는 경우도 있다. 화학전지는 두 가지의 반쪽반응(half reaction)을 포함한다. 전자가 방출되는 쪽인 산화 반쪽반응과 전자를 받아들이는 쪽인 환원 반쪽반응이 그것이다. 전자에서 우리가 실험적으로 측정할 수 있는 유일한 양인 알짜 전압은 두 가지의 반쪽반응에 대한 전위(eletric potential)의 단순한 합이다. 각 반응에 대한 전위는 직접 측정할 수 없기 때문에 반쪽반응의 전위에 대한 수치는 임의적인 것이며 표준수소 반쪽반응과 같은 참조 반응에 그 근거를 두고 있다. 일련의 산화 반쪽반응에 대한 산화전위의 표가 부록에 나와 있다. 자발적으로 일어나고 에너지를 낼 수 있는 산화-환원 반응은 외부회로에 전류를 흐르게 할 수 있다. 갈바닉 전지도 이 원리에 의하여 작동한다. 일상적으로 많이 쓰는 납축전지는 산화-환원 반응에 의한 전지를 다수 연결한 것이다. 갈바닉 전지에서 산화 반쪽반응과 환원 반쪽반응은 각 반응에 의한 전지를 다수 연결한 것이다. 갈바닉 전지에서 산화 반쪽반응과 환원 반쪽반응은 각각 다른 전극에서 일어난다. 이 전지에서는, 한쪽 전극에서 일어나는 산화 반쪽반응에 의하여 방출되는 전자가 외부의 금속 도선을 통하여 환원반쪽반응이 일어나는 다른 쪽 전극으로 흐를 수 있도록 구성되어 있다. 금속 도선을 통하여 흐르는 전자의 흐름이 곧 전류이다. 전지 전체로서의 알짜반응이 하나의 산화-환원반응이다. Daniel 전지는 구성하기가 매우 쉬운 하나의 갈바닉 전지이다. 자발적으로 일어나지 않는 산화-환원 반응의 경우는 반응을 일으키기 위하여 전기에너지의 공급이 필요하다. 전기분해를 하려면 전해질용액에 다른 전지에 의해서 전류(전자의 흐름)를 흘려 주어야 하며 이때 비로서 전극에서 화학반응이 일어난다. 이때 양극(anode)에서는 강제적인 전자의 방출이 일어나고 이들 전자는 외부 도선을 통하여 환원 반쪽반응이 일어나는 음근(cathode)으로 들어간다. 전해조(electric cell)중의 용액을 통한 전하의 이동은 반대 전하를 가진 전극을 향하여 이온이 이동함으로써 이루어진다. 일정한 전기분해 시간 중 음극에 들어온 전자의 수는 양극을 떠난 전자의 수와 같다. 이 실험에서는 몇 개의 Daniel 전지를 구성하고 전지의 전압을 측정한다. 각 전지에 있어서 하나의 반쪽반응은 모두 같게 하고 다른 반쪽반응에 대하여 그 반응이 일어날 수 있는 상대적인 능력을 측정하여 전극세기의 순서를 정할 수 있을 것이다. 5.기구 및 시약: 구리판 전압계 황산구리(CuSO _ 4 BULLET 5H _ 2 O) 아연판 구리선 황산나트륨(Na _ 2 SO _ 4 ) 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 반응, 반쪽반응, 산화, 반쪽, 전지, 갈바닉